DE60213559T2

DE60213559T2 - Optischer leser mit teilbild-ausschnitt-funktion

Info

Publication number: DE60213559T2
Application number: DE60213559T
Authority: DE
Inventors: P. Charles Fayetteville BARBER; C. Robert Fayetteville GARDINER; W. Carl Skaneateles GERST; M. Robert Fayetteville HUSSEY; W. Matthew Camillus PANKOW; S. George Manlius SMITH
Original assignee: Hand Held Products Inc
Current assignee: Hand Held Products Inc
Priority date: 2001-01-22
Filing date: 2002-01-18
Publication date: 2007-10-18
Anticipated expiration: 2022-01-19
Also published as: JP2004533031A; DE60213559D1; US8439264B2; EP2249284A2; EP1717728A1; US20090032597A1; WO2002063543A3; JP4250420B2; US20130248605A1; ATE335246T1; EP1354291B1; EP2249284B1; EP1354291A2; WO2002063543A2; US20140299665A1; EP2249284A3; EP1717728B1; DE60237553D1; US8702000B2

Description

Bereich der Erfindung
Die Erfindung betrifft im Allgemeinen optische Leser und im Besonderen ein Verfahren zum Bedienen eines optischen Lesers mit einem 2D-Bildsensor.
Hintergrund des Standes der Technik
Optische Leser mit 2D-Bildsensoren werden gewöhnlich zum Lesen von 1D- und von 2D-Symbolen verwendet. Manche optischen Leser mit einem 2D-Bildsensor lesen ein 1D-Symbol durch Erfassen einer bildlichen 2D-Darstellung oder eines "Rahmens" mit Bilddaten, der zu einem ein 1D-Symbol umfassenden Zielbereich korrespondiert, und durch Starten einer Abtastlinie oder von Abtastlinien, um eine Decodierung für 1D-Symbole zu versuchen, die in dem Bereich dargestellt sein können. Andere optische Leser mit 2D-Bildsensoren lesen 1D-Symbole durch Erfassen einer bildlichen 2D-Darstellung eines Bereiches mit dem 1D-Symbol darin, indem sie vorläufig die in dem Bereich dargestellten Bilddaten analysieren, um festzustellen, dass die Bilddaten eine Darstellung eines 1D-Symbols umfassen, und dann eine Abtastlinie starten, um eine Decodierung für das 1D-Symbol zu versuchen, das als vorhanden festgestellt wurde. In jedem der beiden Fälle wird eine bildliche 2D-Vollrahmendarstellung erfasst, um ein 1D-Symbol zu decodieren.
Zum Erfassen einer bildlichen 2D-Darstellung ist ein sehr hohes Maß an Zeit notwendig, insbesondere bei Anwendungen, bei denen vor dem Erfassen eines Rahmens, welcher der Bearbeitung unterzogen wird, ein oder mehrere "Testrahmen" mit Bilddaten erfasst werden müssen. Das heißt, vor dem Beginn einer umfassenden Bilddatenverarbeitung, welche beispielsweise das Absuchen nach Symbol- oder Zeichendarstellungen, das Decodieren und die Zeichenerkennungsverarbeitung umfasst, takten gegenwärtig verfügbare optische Leser in einem Speicherplatz mindestens einen Belichtungstestrahmen mit Bilddaten aus und erfassen diesen, lesen Pixeldaten aus dem in dem Speicher gespeicherten Belichtungstestrahmen aus, um einen Belichtungsparameterwert zu ermitteln, der auf aktuellen Beleuchtungsbedingungen beruht, nutzen dann den Belichtungsparameterwert beim Belichten eines Bilddatenrahmens, der ausgetaktet und dann abgesucht, decodiert und/oder zur Zeichenerkennung bearbeitet wird. Der mit Hilfe des Belichtungsparameters auf der Basis von aktuellen Beleuchtungsbedingungen belichtete Bilddatenrahmen steht nicht zum Auslesen zur Verfügung, nachdem er ausgetaktet ist. Gegenwärtig verfügbare optische Leser weisen deshalb eine merkliche innewohnende Verzögerung bei der Ermittlung der Belichtungsparameter auf. Leser mit höher auflösenden Bilderzeugern weisen langsamere Rahmenaustaktgeschwindigkeiten und deshalb längere Verzögerungen bei der Ermittlung der Belichtungsparameter auf.
Weiterhin nimmt die Zeit, die ein optischer Leser zum Erfassen einer bildlichen 2D-Darstellung benötigt, unter Annahme einer gleichbleibenden Verarbeitungsgeschwindigkeit mit der Auflösung des Bilddsensors zu, der in den Leser eingebaut ist. Derzeit verfügbare CMOS-Megapixel-Bildsensoren besitzen niedrige Rahmenaustaktgeschwindigkeiten von etwa 15 Rahmen pro Sekunde (FPS).
Die Zufriedenheit eines Benutzers mit einem optischen Leser verändert sich oft direkt mit der Decodiergeschwindigkeit des optischen Lesers. Unter der Annahme, dass eine höhere Auflösung einschließlich von Megapixel-Lesern immer beliebter werden kann, wird die Rahmenerfassungszeit zu einem zunehmend wichtigen Faktor, der bei der Leistung eines optischen Lesers zu betrachten ist.
In der Internationalen Veröffentlichung WO 93/18478, im Folgenden "D1", ist offenbart, dass ein in einer niedrig auflösenden Art betriebener 2D-Sensor zum Lesen eines 2D-Strichcodes, beispielsweise durch Abtasten jedes zweiten, dritten oder fünften Pixels, verwendet werden kann. In D1 ist jedoch nicht gelehrt oder angeregt, dass ein 2D-Bildsensor verwendet wird, um ein Teilbild mit einer Vielzahl von benachbarten Pixeln auszutakten (beispielsweise mit einer Vielzahl von Pixeln, von denen jedes Pixel an mindestens ein weiteres Pixel von der Vielzahl angrenzt, beispielsweise an eine Linie oder einen einfach verbundenen Bereich in einem 2D-Raum, wobei die mathematische Definition von "einfach verbunden" verwendet wird). Synonyme für "benachbart" sind "nachbarschaftlich", "angrenzend", "daran angrenzend", "aneinanderstoßend", "am nächsten daran liegend" und "einander berührend".
In dem USA-Patent Nr. 5,710,417, im Folgenden "D2", ist ein System offenbart, welches eine 1D-CCD mit einem Laserabtaster mit einem Spiegel nutzt. Beispielsweise ist eine Frequenz eines Abtastspiegels in Hz definiert. Weiterhin ist in D2 ausgesagt, dass zum Abdecken eines Teils der 1D-CCD ein lichtundurchlässiges Material verwendet wird. Gemäß D2 werden die dadurch abgedeckten Pixel ausgetaktet und dann abgelegt. In D2 ist niemals erläutert, wie man Pixel einer 2D-CCD entlang einer Diagonalen in einem Vorgang abdecken kann und Pixel in einem anderen Vorgang entlang parallelen Linien abdecken kann, wobei die Vorgänge in der Zeit durch Millisekunden oder weniger voneinander getrennt sind. Des Weiteren wird in der Beschreibung von D2 deutlich gemacht, dass der Leser Pixel austaktet, welche abgedunkelt wurden (beispielsweise zusätzliche Pixel austaktet, die keinen Nutzen aufweisen), und dann deren Wert in Pixel "einbringt", die früher oder später gelesen werden. Da die "abgedunkelten" Pixel vermutlich durch Nullphotonen beleuchtet werden, steuern sie vermutlich nichts zu den Werten bei, in die sie eingebracht werden. Jedoch können sogar abgedunkelte Pixel auf Grund von Leckströmen und dergleichen Zählwerte ungleich Null aufweisen. In D2 sind solche Fehlerquellen nicht berücksichtigt.
In dem USA-Patent Nr. 5,984,186, im Folgenden "D3", ist ein System offenbart, bei welchem die Daten einer ganzen Abtastung in einem Speicher gespeichert sind und eine Vielzahl virtueller Abtastlinien zur Verarbeitung aus dem Speicher entnommen wird. In D3 ist die Speicherung von Daten, die zu sämtlichen Pixeln der CCD-Anordnung in dem Speicher korrespondieren, und erst danach das Auslesen einer Untergruppe der Daten zur Verwendung bei einer Analyse beschrieben. In der vorliegenden Erfindung werden nicht sämtliche Pixel einer 2D-CCD-Anordnung gelesen, was auch nicht notwendig ist, sondern bei ihr kann ein Speicher zum Speichern des Bilddatenteilrahmens verwendet werden, der ausgetaktet wird. Eine ähnliche Vorrichtung ist auch aus US 5,446,271 bekannt.
Weiterhin sind die Offenbarungen der Referenzen D1, D2 und D3 ausreichend verschieden (beispielsweise durch Verwendung einer 2D-CCD und Wahl jedes n-ten Pixels; Verwendung einer maskierten 1D-CCD, jedoch Auslesen der überschüssigen Pixel mit vermutetem Nullwert; und Aufzeichnung eines vollen Bilddatenrahmns im Speicher und nur Entnahme von einigen der dadurch aufgezeichneten Bildinformationen gemäß einem vordefinierten Muster zur Analyse), so dass es unklar ist, wie oder warum man versuchen würde, deren Lehren zu kombinieren.
Zusammenfassung der Erfindung
In Anspruch 1 ist ein Verfahren zum Bedienen eines optischen Lesers gemäß der Erfindung definiert. In Anspruch 30 ist ein optischer Leser gemäß der Erfindung definiert. Weiterentwicklungen und Modifizierungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Konfigurieren eines optischen Lesers mit einem 2D-Bildsensor, so dass der Leser Bilddaten mit höheren Geschwindigkeiten erfasst und verarbeitet.
Gemäß der Erfindung ist ein Steuerkreis eines optischen Lesers, der mit einem 2D-Bildsensor ausgestattet ist, für eine Betriebsart mit einem Teilrahmen konfiguriert. In einer Teilrahmen-Betriebsart taktet der Steuerkreis weniger als einen vollen Bilddatenrahmen aus und erfasst und verarbeitet diese Bilddaten. Der Steuerkreis kann die Bilddaten des Teilrahmens beispielsweise durch Auslesen der Bilddaten aus dem Speicher und durch Ausgeben der Bilddaten an einen Ausgangsplatz, beispielsweise eine Anzeigevorrichtung oder ein mit dem Leser verbundenes Prozessorsystem, durch Lesen und den Versuch zur Decodieren decodierbarer Symbole, die in dem Teilrahmen gespeichert werden können, oder durch Lesen und Durchführen einer optischen Zeichenerkennung an Zeichen verarbeiten, die in dem Bilddatenteilrahmen dargestellt sind.
Bei einer Ausführungsform wird die Teilrahmen-Betriebsart dazu verwendet, Bilddaten auszutakten und zu erfassen, welche zu mindestens einem linearen Muster korrespondieren, welches ausreicht, damit ein 1D-Symbol in dem Sichtfeld des Bildsensors decodiert werden kann, ohne dass ein ganzer Bilddatenrahmen ausgetaktet und erfasst wird. Der Bilddaten-Teilrahmen, der während der Betriebsart mit Teilrahmenerfassung aus dem Bildsensor ausgetaktet wird, kann beispielsweise eine Reihe von Symbolen an oder nahe an der Mitte des Bildsensors oder eine begrenzte Anzahl von Bilddatenlinien sein, die möglichst mit variierenden Winkelausrichtungen zu Pixelplätzen des Bildsensors korrespondieren. Der Steuerkreis kann derart konfiguriert sein, dass der Steuerkreis den Betrieb auf eine Vollrahmen-Erfassungsart schaltet, wenn der Steuerkreis ein 1D-Symbol während des Verlaufs der Betriebsart mit Teilrahmenerfassung nicht decodieren kann oder detektiert, dass in den erfassten Bilddaten ein 2D-Symbol dargestellt ist.
Bei einer anderen Ausführungsform wird die Betriebsart mit Teilrahmen zum Austakten und zum Erfassen von Pixelwerten verwendet, welche zu einer Gruppierung von Pixeln an oder nahe an der Mitte eines Bildsensors in einem anderen als einem linearen Pixelmuster korrespondiert. Diese Ausführungsform lasst sich vorteilhaft in Fällen verwenden, in denen erwartet wird, dass sich decodierbare Symbole nahe der Mitte des Sichtfeldes eines Bildsensors konzentrieren. Ein Steuerkreis kann derart konfiguriert sein, dass der Steuerkreis den Betrieb automatisch auf eine Vollrahmen-Bilderfassungsart schaltet, wenn der Steuerkreis ein in dem Teilrahmen dargestelltes 1D-Symbol nicht decodieren kann oder feststellt, dass ein Symbol teilweise oder gänzlich außerhalb der Bilddaten des Teilrahmens dargestellt ist.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird bei einer Ausführungsform eine Betriebsart mit Teilrahmen ausgeführt, um eine Verminderung in der Verzögerung der Parameterermittlung zu vollziehen. Gemäß der Erfindung kann bei einer Ausführungsform mit Parameterermittlungsverzügerung ein Bildsensor Bilddaten aus einem Bildsensor gemäß zwei Betriebsarten austakten, einer Teilrahmen-Betriebsart, wie sie hier beschrieben wurde (und die auch als "niedrig auflösende" Austaktbetriebsweise bezeichnet werden kann) und während der Ermittlung der Pa rameter ausgeführt wird, und einer Vollrahmen- oder "normal auflösenden" Austaktbetriebsart.
Bei einer niedrig auflösenden Art werden bei einer Ausführungsform in der hier erläuterten Weise einige Pixel der Pixelanordnung des Bildsensors im Leser mit normaler Austaktgeschwindigkeit ausgetaktet, die ausreicht, um elektrische Signale zu entwickeln, die genau die Intensität des auf die Pixelanordnung einfallenden Lichts darstellen, während andere Pixel der Anordnung mit einer höheren Austaktgeschwindigkeit ausgetaktet werden, die nicht ausreicht, um die Entwicklung elektrischer Signale zuzulassen, die genau die Intensität des Lichts an den jeweiligen Pixeln darstellen, aber trotzdem zu einer Zunahme der Gesamtrahmen-Austaktgeschwindigkeit des Bilddatenrahmens führen. Bei einer normal auflösenden Betriebsart wird bewirkt, dass der Bildsensor elektrische Signale austaktet, die zu jedem Pixel der Anordnung in einer "normalen Art" bei gleichbleibender Geschwindigkeit korrespondieren, die eine ausreichende Geschwindigkeit ist, um sicherzustellen, dass das elektrische Signal, das zu jedem Pixel korrespondiert, genau die Intensität des auf den Pixel einfallenden Lichts darstellt.
Ein optischer Leser gemäß der Erfindung kann einen Bildsensor in einer niedrig auflösenden Betriebsart in einem Teilrahmen in Gang setzen, um einen die Parameter bestimmenden Bilddatenrahmen mit hoher Geschwindigkeit auszutakten und zu erfassen, er kann Pixeldaten aus dem die Parameter bestimmenden Rahmen auslesen, um einen sich auf aktuelle Beleuchtungsbedingungen gründenden Betriebsparameter zu bestimmen, und den Betriebsparameter dann beim Betätigen eines Bildsensors gemäß einer normal auflösenden Art oder einer Art mit "vollem Rahmen" beim Austakten eines nachfolgenden Bilddatenrahmens nutzen, der erfasst und einer umfassenden Bilddatenverarbeitung unterworfen wird, welche das Absuchen nach Bilddaten, das Decodieren und/oder die Erkennungsverarbeitung umfassen kann. Durch Austakten von einigen der Pixel einer Anordnung mit hoher Ge schwindigkeit, wenn die Teilrahmen- oder niedrig auflösende Art ausgeführt wird, nimmt die Verzögerung beim Bestimmen der Parameter des Lesers sehr stark ab.
Zu diesen Parametern, die durch Auslesen von Pixelwerten aus einem Teilrahmen oder einen niedrig auflösenden, Parameter bestimmenden Bilddatenrahmen gemäß der Erfindung bestimmt werden, können ein Belichtungszeitparameter, ein Verstärkungsparameter zum Steuern der Verstärkung eines elektrischen Signals vor dessen Analog-Digital-Wandlung, ein Beleuchtungsgradparameter (Beleuchtungsintensität oder -zeitraum), ein Dunkel- oder Hellstufeneinstellparameter und ein Referenzspannungsparameter eines Analog-Digital-Wandlers zum Einstellen der hohen und/oder der niedrigen Referenzspannungen des Analog-Digital-Wandlers des Lesers gehören.
Diese und andere Einzelheiten, Vorteile und Nutzen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden aus der ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform erkennbar.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Zum vollständigeren Verständnis der Art und der Aufgaben der vorliegenden Erfindung sollte auf die folgende ausführliche Beschreibung der Erfindung verwiesen werden, die in Verbindung mit den zugeordneten Zeichnungen zu lesen ist, in denen:
1a–1g verschiedene Bilddatenmuster darstellen, die von einem in einer Teilrahmenerfassungsart funktionierenden optischen Leser gemäß der Erfindung erfasst werden können;
2a ein Blockschaltbild eines optischen Lesers einer Art ist, in welche die Erfindung eingebaut werden kann;
2b–2h verschiedene Arten von Gehäusen optischer Leser zeigen, in welche die Erfindung eingebaut werden kann;
3a ein Prozessablaufschema ist, welches Rahmentaktvorgänge in einem optischen Leser mit einem Bildsensor einschließlich eines Einrahmenpuffers darstellt;
3b eine Zeitlinie ist, die Rahmenaustaktvorgänge in einem optischen Leser nach dem Stand der Technik darstellt;
3c eine Zeitlinie ist, die Rahmenaustaktvorgänge in einem gemäß der Erfindung betätigten optischen Leser darstellt;
4a und 4b weitere Bilddarstellungen sind, die mögliche niedrig auflösende Rahmen einer Bilddatenaustaktung während einer Teilrahmen- oder niedrig auflösenden Austaktart gemäß der Erfindung darstellen.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
In 1a–1g ist die Erfindung ein mit einem 2D-Bildsensor ausgestatteter optischer Leser, der für den Betrieb in einer Teilrahmenerfassungsart konfiguriert ist. In einer Teilrahmenaustaktart taktet (oder "liest") ein Steuerkreis eines optischen Lesers elektrische Signale aus, die zu weniger als sämtlichen Pixeln des 2D-Bildsensors korrespondieren, und erfasst zu den Pixelstellen korrespondiere Bilddaten in einem Speicher.
Bilddatenteilrahmen, die ausgetaktet und während einer einen Teilrahmen erfassenden Art von einem Steuerkreis eines optischen Lesers erfasst werden können, sind in 1a–1g dargestellt, in denen gültige Bereiche 12 Rahmenbilddaten darstellen, die zu Bildsensor-Pixelpositionen korrespondieren, die mit einer normalen Austaktgeschwindigkeit ausgetaktet werden, und ungültige Bereiche 14 potenzielle Bilddatenpositionen darstellen, die zu Pixelpositionen korrespondieren, die mit einer höheren Austaktgeschwindigkeit ausgetaktet werden, die nicht ausreicht, um die Entwicklung elektrischer Signale zuzulassen.
Der Rand 10 definiert das volle Sichtfeld eines optischen Lesers in dem Fall, dass der Leser in einer den vollen Rahmen erfassenden Art betrieben wird, während die Symbole 16-1, 16-2, 16-3, 16-4, 16-5, 16-6 und 16-7 Symbole sind, die gänzlich innerhalb des von dem Rand 10 definierten vollen Sichtfeldes eines optischen Lesers liegen, jedoch nur zum Teil innerhalb bestimmter gültiger Zonen liegen. Die gültigen Bereiche 12-1, 12-3, 12-7, 12-8, 12-9, 12-10 und 12-13 sind gültige Bereiche von Bilddaten, die zum Teil Darstellungen eines decodierbaren Symbols enthalten, während die gültigen Bereiche 12-11 und 12-12 gültige Bereiche von Bilddaten sind, die während einer einen Teilrahmen erfassenden Art erfasst wurden und Darstellungen eines ganzen decodierbaren Symbols enthalten.
In den an Hand von 1a–1e dargestellten Beispielen taktet ein optischer Leser, der in einer einen Teilrahmen erfassenden Austaktart funktioniert, elektrische Signale aus, die linearen Pixelmustern entsprechen. Es ist von Nutzen, einen Leser zum Austakten elektrischer Signale zu bringen, die den in 1a–1d gezeigten linearen Pixelmustern entsprechen, wenn ein Leser hauptsächlich zum Decodieren linearer 1D-Strichcodesymbole verwendet wird.
In den an Hand von 1f und 1g dargestellten Beispielen taktet ein optischer Leser, der in einer einen Teilrahmen erfassenden Austaktart funktioniert, elektrische Signale aus, die nichtlinearen Pixelgruppierungen entsprechen. Es ist von Nutzen, einen Leser zum Austakten elektrischer Signale zu bringen, die den in 1f und 1g gezeigten Pixelgruppierungen entsprechen, wenn ein Leser zum Decodieren von Symbolen verwendet wird, die als innerhalb einer bestimmten Position in dem Sichtfeld eines Bildsensors liegend erwartet werden.
Ein Leser kann derart konfiguriert sein, dass der Leser automatisch aus der einen Teilrahmen erfassenden Art heraus schaltet, wenn er einen bestimmten Zustand sensiert. Beispielsweise kann ein Leser gemäß der Erfindung dazu gebracht werden, aus der einen Teilrahmen erfassenden Art heraus und in eine den vollen Rahmen erfassende Art zu schalten. wenn er sensiert, dass ein 2D-Symbol zum Teil in dem Bilddatenteilrahmen dargestellt ist, oder unter der Bedingung, dass die Verarbeitung des Bilddatenteilrahmens nicht zur Decodierung von zu decodierenden Bilddaten führt.
Ein optisches Lesesystem, in welchem die Erfindung verwendet werden kann, wird an Hand des Blockschaltbildes gemäß 2a beschrieben.
Der optische Leser 110 umfasst eine Beleuchtungsanordnung 120 zum Beleuchten eines Zielobjekts T, beispielsweise eines 1D- oder 2D-Strichcodesymbols, und eine Bilderzeugungsanordnung 130 zum Empfangen eines Bildes des Objekts T und zum Erzeugen eines elektrischen Ausgangssignals, welches die optisch darin codierten Daten anzeigt. Die Beleuchtungsanordnung 120 kann beispielsweise eine Beleuchtungsquellenanordnung 122 zusammen mit einer Beleuchtungsoptikanordnung 124, beispielsweise einer oder mehreren Linsen, Diffusoren, Brechkeilen, Reflektoren, oder einer Kombination solcher Elemente umfassen, um Licht von der Lichtquelle 122 in der Richtung eines Zielobjekts T zu richten. Die Beleuchtungsanordnung 120 kann beispielsweise Laser- oder Leuchtdioden (LEDs) wie weiße LEDs oder rote LEDs umfassen. Die Beleuchtungsanordnung 120 kann eine Zielbeleuchtung und eine Optik zum Projizieren eines Zielmusters 127 auf das Ziel T umfassen. Die Beleuchtungsanordnung 120 kann beseitigt werden, wenn es sicher ist, dass Umgebungslichtgrade hoch genug sind, um das Aufnehmen hochwertiger Bilder des Objekts T zuzulassen. Die Bilderzeugungsanordnung 130 kann einen Bildsensor 132, beispielsweise eine 1D- oder 2D-CCD, einen CMOS, NMOS, PMOS, einen CID- oder einen CMD-Festkörperbildsensor, zusammen mit einer Bilderzeugungsoptikanordnung 134 zum Empfangen und zum Fokussieren eines Bildes des Objekts T auf den Bildsensor 132 umfassen. Die in 2a gezeigte, auf der Anordnung beruhende Bilderzeugungsanordnung kann durch eine auf einer Laseranordnung beruhende Bilderzeugungsanordnung ersetzt werden, die mehrere Laserquellen, einen Abtastmechanismus, eine Sende- und Empfangsoptik, mindestens einen Photodetektor und eine dazu gehörige Signalverarbeitungsschaltung umfasst.
Die einen Teilrahmen austaktende Art wird leicht mit Hilfe eines Bildsensors ausgeführt, welchem das Austakten von Bilddatenteilrahmen befohlen werden kann, oder welcher mit Pixeln konfiguriert ist, die einzeln adressiert werden können. Mit Hilfe von CMOS-Herstellungsverfahren lassen sich Bildsensoren derart leicht herstellen, dass elektrische Signale, die bestimmten Pixeln eines Sensors entsprechen, wahlweise ausgetaktet werden können, ohne dass elektrische Signale ausgetaktet werden, die verbleibenden Pixeln des Sensors entsprechen. CMOS-Bildsensoren sind von solchen Herstellern wie Symagery, Pixel Cam, Omni Vision, Sharp, National Semiconductor, Toshiba, Hewlett-Packard und Mitsubishi erhältlich. Eine einen Teilrahmen austaktende Betriebsart kann auch ausgeführt werden, indem im Laufe des Austaktens eines Bilddatenrahmens aus einem CCD-Bildsensor in der hier erläuterten Weise wahlweise ein Rahmenentladungssignal aktiviert wird.
Der optische Leser 110 gemäß 2a umfasst auch einen programmierbaren Steuerkreis 140, der vorzugsweise einen Mikroprozessor 142 mit integrierter Schaltung und eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC 144) umfasst. Die Funktion der ASIC 144 könnte auch durch eine frei programmierbare logische Gatteranordnung (FPGA) vorgesehen werden. Der Prozessor 142 und die ASIC 144 sind beides programmierbare Steuervorrichtungen, die Daten gemäß einem gespeicherten Programm empfangen, ausgeben und verarbeiten können, das in einer Speichereinheit 145 gespeichert ist, die solche Speicherelemente wie einen Lese/Schreib-Direktzugriffsspeicher oder RAM 146 und einen löschbaren Festwertspeicher oder EROM 147 umfassen kann. Der RAM 146 umfasst typischerweise mindestens eine flüchtige Speichervorrichtung, kann jedoch auch eine oder mehrere nichtflüchtige Langzeitspeichervorrichtungen umfassen. Der Prozessor 142 und die ASIC 144 sind auch beide mit einem gemeinsamen Bus 148 verbunden, über welchen Programmdaten und Arbeitsdaten einschließlich von Adressendaten empfangen und in jeder Richtung zu jeder Schaltung übertragen werden können, die ebenfalls mit diesem verbunden sind. Der Prozessor 142 und die ASIC 144 unterscheiden sich jedoch darin voneinander, wie sie hergestellt werden und wie sie verwendet werden. Insbesondere ist der Prozessor 142 vorzugsweise ein standardmäßiger Universalzweckmikroprozessor mit integrierter Schaltung mit Größtintegration, der eine Gesamtsteuerung der Schaltung gemäß 2a ausübt, der jedoch seine meiste Zeit dem Decodieren von Bilddaten widmet, die gemäß in dem EROM 147 gespeicherten Programmdaten in dem RAM 146 gespeichert sind. Andererseits ist der Prozessor 144 vorzugsweise eine integrierte Spezialzweckschaltung mit Größtintegration, beispielsweise eine programmierbare Logik- oder Gatteranordnung, die derart programmiert ist, dass sie ihre Zeit anderen Funktionen als dem Decodieren von Bilddaten widmet und dadurch den Prozessor 142 von der Last der Ausführung dieser Funktionen erleichtert.
Die tatsächliche Arbeitsteilung zwischen den Prozessoren 142 und 144 hängt natürlicherweise von der Art der verfügbaren standardmäßigen Mikroprozessoren, der Art des verwendeten Bildsensors, der Geschwindigkeit, mit welcher die Bilddaten durch die Bilderzeugungsanordnung 130 ausgegeben werden usw ab. Im Prinzip liegt jedoch kein Erfordernis vor, dass eine spezielle Arbeitsteilung zwischen den Prozessoren 142 und 144 erfolgen müsse, oder sogar, dass eine solche Teilung überhaupt erfolgen müsse. Deshalb kann der Spezialzweckmikroprozessor 144 ganz beseitigt werden, wenn der Universalzweckprozessor 142 schnell genug und stark genug ist, um sämtliche von der vorliegenden Erfindung angedachten Funktionen auszuführen. Deshalb versteht es sich, dass weder die Anzahl der verwendeten Prozessoren noch die Arbeitsteilung dazwischen irgendeine grundlegende Bedeutung für die Zwecke der vorliegenden Erfindung besitzt.
Bei Prozessorarchitekturen der in 2a gezeigten Art sieht eine typische Arbeitsteilung zwischen den Prozessoren 142 und 144 folgendermaßen aus. Der Prozessor 142 ist vorzugsweise in erster Linie für solche Aufgaben wie das Decodieren von Bilddaten, sobald solche Daten in dem RAM 146 gespeichert sind, das Erkennen von gemäß einem optischen Zeichenerkennungssystem (OCR) in gespeicherten Bilddaten dargestellten Zeichen, das Handhaben von Menü-Optionen und das Umprogrammieren von Funktionen, und das Verarbeiten von Befehlen und Daten bestimmt, die von der Steuer-/Dateneingabeeinheit 139 empfangen werden, die solche Elemente wie den Auslöser 174 und die Tastatur 178 umfassen kann und für eine Gesamtkoordination des Systemniveaus sorgt.
Der Prozessor 144 ist in erster Linie dazu bestimmt, die Bilderfassungsprozess, den A/D-Wandlungsprozess und die Speicherung von Bilddaten sowie die Zugriffsfähigkeit auf die Speicher 146 und 147 über einen DMA-Kanal zu steuern. Der Prozessor 144 kann auch viele Zeitgabe- und Kommunikationsvorgänge ausführen. Der Prozessor 144 kann beispielsweise die Erleuchtung der LEDs 122, die Zeitgabe des Bildsensors 132 und eines Analog-Digital-Wandlers (A/D-Wandlers) 136, die Übertragung und Aufnahme von Daten zu einem bzw. von einem außerhalb des Lesers 110 befindlichen Prozessor über einen RS-232, ein Netz wie ein Ethernet, einen seriellen Bus wie einen USB und eine mit einem drahtlosen Übertragungsabschnitt (oder einem anderen) kompatible E/A-Schnittstelle 137 steuern. Der Prozessor 144 kann auch die Ausgabe von vom Benutzer wahrnehmbaren Daten über eine Ausgabevorrichtung 138, beispielsweise einen Summer, eine gute Lese-LED und/oder einen Anzeigemonitor steuern, der mit einer Flüssigkristallanzeige wie einer Anzeige 182 versehen sein kann. Die Steuerung der Ausgangs-, Anzeige- und E/A-Funktionen kann auch unter den Prozessoren 142 und 144 geteilt werden, wie durch den Bustreiber E/A und die Ausgabe-/Anzeige-Vorrichtungen 137N und 138N angedeutet ist, oder kann gedoppelt werden, wie durch die seriellen E/A-Ports 142A und 142B und E/A der Mikroprozessoren und die Anzeigevorrichtungen 137' und 138N angedeutet ist. Wie weiter oben erläutert, besitzt die Spezifik dieser Arbeitsteilung keine Bedeutung für die vorliegende Erfindung.
Einige oder sämtliche der obigen optischen und elektronischen Bauteile können in einem Bilderzeugungsmodul eingebaut sein, so wie sie in den gemeinsam abgetretenen Anmeldungen WO 01/26036, WO 02/073953, EP 1 371 010 und EP 1 226 541 beschrieben sind, die auf der USA-Anmeldung mit der lfd. Nr. 09/411,936 vom 04.10.1999 beruhen.
2b–2g zeigen Beispiele für Arten von Gehäusen, in welche die Erfindung eingebaut werden kann. 2b–2g zeigen optische 1D- und 2D-Leser 110-1, 110-2 und 110-3. Ein Gehäuse 112 für jeden der optischen Leser 110-1 bis 110-3 lässt sich mit einer menschlichen Hand ergreifen und schließt in sich mindestens einen Auslöseschalter 174 zum Aktivieren der Bilderfassungs- und – decodierungs- und/oder Bilderfassungs- und Zeichenerkennungsvorgänge. Die Leser 110-1 und 110-2 umfassen festverdrahtete Übertragungsabschnitte 179 zur Kommunikation mit externen Vorrichtungen wie anderen Datenerfassungsvorrichtungen oder einem Hauptprozessor, während der Leser 110-3 eine Antenne 180 zur Bereitstellung einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung oder eines Hauptprozessors enthält.
Neben den obigen Elementen umfassen die Leser 110-2 und 110-3 jeweils ein Anzeigefeld 182 zum Anzeigen von Informationen für einen Benutzer und eine Tastatur 178, damit ein Benutzer Befehle und Daten in den Leser eingeben kann. Der Steuerkreis 140 kann bewirken, dass auf dem Anzeigefeld 182 eine grafische Benutzeroberfläche (GUI) angezeigt wird. Durch ein Betätigungsorgan oder Betätigungsorgane, die von dem Gehäuse 112 vorstehen, kann auf der GUI ein Zeiger bewegt werden.
Jeder der an Hand von 2b–2g beschriebenen Leser kann in einer ortsfesten Position angebracht werden, wie das 2h gezeigt ist, welche einen universellen optischen Leser 110 zeigt, der in einem Abtaststand 190 befestigt ist. Der Abtaststand 190 passt den transportablen optischen Leser 110 an die Abtastung in einer Präsentationsart an. Bei einer Präsentationsart wird der Leser 110 in ortsfester Position gehalten, und quer über das Sichtfeld des Leser 110 wird ein Zeichen tragender Gegenstand bewegt.
Wie aus der nun folgenden Beschreibung deutlich wird, braucht die Erfindung nicht in einen transportablen optischen Leser eingebaut zu werden. Die Erfindung kann beispielsweise auch in Zuordnung zu einem Steuerkreis zum Steuern ei ner nicht transportablen, fest angebrachten Bilderzeugungsanordnung eingebaut werden, welche Bilddaten erfasst, die Bildinformationen darstellen, die zu Gegenständen erstellt werden, die von einer Montagelinie transportiert werden oder in einer Einzelhandelsverkaufsstelle manuell an einem Kassenschalter vorbei transportiert werden. Außerdem braucht der Leser in transportablen Ausführungsformen der Erfindung nicht mit der Hand gehalten zu werden. Der Leser kann beispielsweise zum Teil oder ganz mit der Hand getragen, mit den Fingern getragen, an der Taille getragen oder am Kopf getragen werden.
Wieder unter Verweis auf spezielle Ausgestaltungen der Erfindung arbeitet der Steuerkreis 140 in dem Beispiel gemäß 1a eine Teilrahmenerfassungsart ab, um Pixeldaten, die durch den gültigen Bereich 12-1 dargestellt sind, auszutakten und zu erfassen. Durch das Lesen der Pixelwerte des gültigen Bereichs 12-1 wird das 1D-Symbol 16-1 in dem vollen Sichtfeld des Lesers wirksam decodiert. Wenn vorausgesetzt wird, dass das Austakten und Erfassen von Bilddaten des gültigen Bereichs 12-1 weniger Zeit als das Austakten und Erfassen eines vollen Bilddatenrahmens verbraucht, ist zu ersehen, dass durch die Abarbeitung einer Teilrahmenerfassungsart die Decodierzeit des Lesers verringert wird. Bei optischen 2D-Lesern nach dem Stand der Technik werden zu dem vollen Rahmen 10 korrespondierende elektrische Signale ausgetaktet, um ein einziges 1D-Symbol 16-1 zu decodieren. Die Pixel des gültigen Bereiches 12-1 können eine einzige Reihe von Pixeln (eine Abtastlinie) oder eine Mehrzahl von Reihen umfassen.
In dem Beispiel gemäß 1b arbeitet ein Steuerkreis 40 eine Teilrahmenerfassungsart ab, um Bildaten zu erfassen, die gültige Bereiche 12-2, 12-3 und 12-4 eines Vollbilddatenrahmens definieren, der zu einem vollen Sichtfeld eines 2D-Bildsensors korrespondiert. Die gültigen Bereiche 12-2, 12-3 und 12-4 sind Linienmuster von Bilddaten mit verschiedenen Winkelausrichtungen. Durch das Lesen von Pixeln von linienförmigen gültigen Bereichen, die mit verschiedenen Winkelausrichtungen angeordnet sind, wird wirksam ein 1D-Symbol decodiert, das in einem schrägen Winkel in einem Sichtfeld angeordnet sein kann. Es ist zu sehen, dass das Lesen von Pixeln des linienförmigen gültigen Bereiches 12-3 zu einer erfolgreichen Decodierung des 1D-Strichcodesymbols 16-2 führt. Die Bereiche 12-2, 12-3 und 12-4 können ein oder mehrere Pixel breit sein.
In dem Beispiel gemäß 1c arbeitetr der Steuerkreis 140 eine Teilrahmenerfassungsart ab, um Bilddaten auszutakten und zu erfassen, die gültige Bereiche 12-5 und 12-9 definieren. Die gültigen Bereiche 12-5 bis 12-9 bilden eine Mehrzahl von horizontalen, parallelen Linien. Das Muster der in 1c gezeigten gültigen Zonen, die in einer Teilrahmenerfassungsart ausgetaktet und erfasst werden, wirkt beim Decodieren von im wesentlichen horizontal ausgerichteten 1D-Symbolen, die sich in unbekannter Höhe in einem vollen Sichtfeld befinden. Es ist zu sehen, dass das Lesen von Bilddaten des gültigen Bereiches 12-8 nicht zu der Decodierung des Symbols 16-3 führt, weil das Symbol 16-3 kein 1D-Symbol ist. Da der gültige Bereich 12-8 das Symbolbullauge 16b schneidet, kann das Lesen von Bilddaten des gültigen Bereichs 12-8 trotzdem bei der Feststellung wirken, dass in dem vollen Sichtfeld des Bildsensors 132 wahrscheinlich ein 2D-Symbol vorhanden ist. In einer Ausgestaltung der Erfindung kann der Leser 110 derart konfiguriert werden, dass er aus einer Teilrahmenerfassungsartheraus und in eine Vollenrahmenerfassungsart schaltet, wenn beim Auslesen von in der Teilrahmenerfassungsart erfassten Bilddaten klar wird, dass in den Bilddaten, die dem vollen Sichtfeld des Bildsensors entsprechen, wahrscheinlich ein 2D-Symbol vorhanden ist.
Die Betriebszustände des gemäß der Erfindung funktionierenden Lesers 110 werden normalerweise durch das Betätigen geeigneter Tasten der Tastatur 178 oder durch Steuerung einer GUI oder durch das Lesen von Menü-Symbolen gewählt, wie diese in der in dem gemeinsam abgetretenen Patent Nr. 5,929,418 erläutert sind.
Es sollte erkennbar sein, dass mehrere Betriebszustände der Erfindung möglich sind. In einem ersten Betriebszustand lässt man den Leser 110 so lange nur in einer Teilrahmenerfassungsart funktionieren, bis der erste Betriebszustand deaktiviert wird.
In einem zweiten Betriebszustand, wie er in dem Beispiel gemäß 1c angedeutet ist, funktioniert der Leser so lange in einer Teilrahmenerfassungsart, bis durch das Lesen von in der Teilrahmenerfassungsart erfassten Bilddaten klar wird, dass in dem Vollrahmensichtfeld des Bildsensors 132 wahrscheinlich ein 2D-Symbol enthalten ist. Beim Lesen des Bilddatenteilrahmens wird klar, dass in einem Vollrahmensichtfeld wahrscheinlich ein 2D-Symbol enthalten ist, der Steuerkreis 140 mindestens einen Bilddatenvollrahmen von dem Sensor 132 erfasst und das 2D-Symbol zu decodieren versucht, von dem festgestellt wurde, dass es wahrscheinlich in dem Bilddatenvollrahmen dargestellt ist. Ein in dem zweiten Betriebszustand funktionierender Leser kann auch unter der Bedingung, dass ein Symbol während des Betriebs des Lesers in der Teilrahmenerfassungsart nicht erfolgreich decodiert wird, auf eine Vollrahmenbetriebsweise umgeschaltet werden.
An Hand von 1d und 1e ist ein dritter Betriebszustand eines gemäß der Erfindung funktionierenden Lesers beschrieben. Ein Leser, der gemäß einem dritten Betriebszustand funktioniert, wirkt in einer Teilrahmenerfassungsart, um Bilddaten des gültigen Bereiches 12-10, der zu einem vorgegebenen Muster und einer ebensolchen Position im Sichtfeld 10 korrespondiert, auszutakten und zu erfassen. Es ist zu ersehen, dass das Lesen von Bilddaten des Bereiches 12-10 nicht zu einer Decodierung des Symbols 16-4 wirkt, weil das Symbol 16-4 eine Art eines 2D-Symbols ist, das als geschichteter linearer Strichcode bekannt ist. Trotzdem kann der Steuerkreis 140 detektieren, dass das Symbol ein 2D-Symbol ist, wobei vorausgesetzt wird, dass der gültige Bereich 12-10 ein Suchermuster 16f des Symbols 16-4 schneidet. Wenn der in dem dritten Betriebszustand funktionierende Leser beim Auslesen der zu dem gültigen Bereich 12-10 korrespondierenden Teilrahmenbilddaten sensiert, dass in dem Sichtfeld wahrscheinlich ein 2D-Symbol vorhanden ist, funktioniert er dann weiter in der Teilrahmenerfassungsart, um Bilddaten auszutas ten und zu erfassen, die in der in 1e gezeigten Weise einen zweiten gültigen Bereich 12-11 von Pixelpositionen definieren. Der zweite gültige Bereich 12-11 weist keine vorgegebene Größe und Position auf, sondern besitzt vielmehr eine adaptive Position, wobei die Position und gegebenenfalls Größe, Ausrichtung und Form von dem Ergebnis des Lesens der Bilddaten abhängen, die zu dem ersten gültigen Bereich 12-10 korrespondieren. Insbesondere weist der zweite gültige Bereich 12-11 normalerweise mindestens eine Größe und eine Position auf, in denen wahrscheinlich das Symbol 16-4, das beim Auslesen der Bilddaten des ersten gültigen Bereichs 12-10 als vorhanden festgestellt wurde, einbegriffen ist. Es ist zu ersehen, dass der dritte Betriebszustand wahrscheinlich derart wirkt, dass er das Austakten und Erfassen irrelevanter Bilddaten weiter vermindert und deshalb wahrscheinlich die Decodiergeschwindigkeit weiter erhöht. In dem dritten Betriebszustand können zusätzliche gültige Bereiche mit adaptiver Position ausgetaktet und erfasst werden, wenn das Lesen von Bilddaten des ersten adaptiven gültigen Bereiches 12-11 nicht zu einer Decodierung eines Symbols führt.
In dem Beispiel gemäß 1f und 1g korrespondieren die gültigen Bereiche 12-12 und 12-13 zu nicht linearen Pixelgruppierungen. Die Erfassung der gültigen Bereichsmuster 12-12 und 12-13 gemäß 1f und 1g eignet sich insbesondere zum Decodieren von Symbolbilddaten in dem Fall, dass sich ein Symbol an einer bestimmten Position im Verhältnis zu dem Vollrahmensichtfeld des Bildsensors befindet, beispielsweise in der Mitte des Sichtfeldes eines Bildsensors, wie in 1f gezeigt ist.
In dem Beispiel gemäß 1f kann der Steuerkreis 140 das Symbol 16-6 erfolgreich decodieren, weil das Symbol 16-6 gänzlich innerhalb des gültigen Bereiches 12-12 liegt.
In dem Beispiel gemäß 1g kann der Steuerkreis 140, wenn er in dem ersten Betriebszustand funktioniert, das Symbol 16-7 nicht erfolgreich decodieren, da das Symbol 16-7 ein 2D-Symbol ist und nicht gänzlich innerhalb des gültigen Berei ches 12-13 liegt. Wenn ein Leser, der Bilddaten innerhalb des gültigen Bereiches 12-13 erfasst, in dem zweiten Betriebszustand funktioniert, kann er das Symbol 16-7 erfolgreich decodieren, indem er die Bilddaten des Bereiches 12-13 liest, um festzustellen, dass ein 2D-Symbol vorhanden ist, zur Erfassung eines Bilddatenvollrahmens 10 den Betrieb auf die Vollrahmenerfassungsart umschaltet und den Bilddatenvollrahmen zum Decodieren des Symbols 16-7 verarbeitet. Ein Leser, der in dem hier weiter oben beschriebenen dritten Betriebszustand funktioniert, kann in dem Beispiel gemäß 1g das Symbol 16-7 decodieren, indem er Bilddaten innerhalb des gültigen Bereiches 12-13 ausliest, die Bilddaten innerhalb eines (nicht gezeigten) adaptiv definierten, gültigen Bereiches von ausreichender Größe und Position erfasst, um das Symbol 16-7 einzubegreifen, und dann die Bilddaten innerhalb des adaptiv definierten, gültigen Bereiches verarbeitet, um das Symbol 16-7 zu decodieren.
Eine Teilrahmenbetriebsart gemäß der Erfindung eignet sich zur Verkleinerung einer Verzögerung beim Bestimmen von Parametern, wie nunmehr hier beschrieben ist. Wenn gegenwärtig verfügbare optische Lesevorrichtungen zwecks Erzeugung gültiger Pixeldaten bedient werden, takten sie elektrische Signale, die zu Pixelpositionen eines Bildsensors korrespondieren, mit einer gleichmäßigen Austaktgeschwindigkeit derart aus, dass das elektrische Signal, das zu jedem Pixel des Bildsensors korrespondiert, genau das auf das Pixel einfallende Licht darstellt.
Dagegen kann ein Bildsensor gemäß der vorliegenden Erfindung, wie er hier beschrieben ist, unter zwei Rahmenhaupterfassungsarten betrieben werden, einer Teilrahmenaustakt- oder "niedrig auflösenden" Art und einer "normal auflösenden" oder Vollrahmenaustaktart. Bei einer Ausführungsform einer Teilrahmenaustakt- oder "niedrig auflösenden" Betriebsart wird ein Bildsensor gemäß der Erfindung derart bedient, dass er elektrische Signale austaktet, die zu einigen Pixeln einer Bildsensoranordnung mit einer hohen Austaktgeschwindigkeit und anderen Pixeln des Bildsensors mit einer normalen Austaktgeschwindigkeit korrespondieren. Wird ein Teil der elektrischen Signale mit einer schnelleren als der normalen Austaktgeschwindigkeit ausgetaktet, führt das zu einer Verkürzung der Rahmengesamtaustaktzeit, während durch das Austakten eines Teils der Signale mit einer normalen Austaktgeschwindigkeit Pixeldaten erzeugt werden können, die ausreichen, um die Bestimmung von Parametereinstellungen zur Verwendung bei nachfolgenden Rahmenerfassungen zu ermöglichen. Bei einer Vollrahmen- oder "normal auflösenden" Betriebsart bei einer Ausführungsform wird der Bildsensor derart bedient, dass er elektrische Signale, die zu Pixeln der Anordnung korrespondieren, mit Hilfe einer einzigen, gleichmäßigen Austaktgeschwindigkeit wie bei Lesern nach dem Stand der Technik austaktet.
Ein gemäß der Erfindung konfigurierter Leser, der eine Verzögerung beim Bestimmen von Parametern verkürzen kann, taktet in einem Speicherplatz mindestens einen Parameter bestimmenden Bilddatenrahmen in einer Teilrahmen- oder "niedrig auflösenden" Rahmenerfassungsart aus und erfasst diesen, liest Pixel des Parameter bestimmenden Bilddatenrahmens aus, wenn er mindestens einen, auf aktuellen Erleuchtungsbedingungen beruhenden Betriebsparameter feststellt, nutzt den ermittelten Betriebsparameter beim Austakten eines nachfolgenden Bilddatenrahmens in einer Vollrahmen- oder "normal auflösenden" Art, erfasst dann den ausgetakteten Bilddatenrahmen und unterzieht diesen mit Hilfe des Betriebsparameters der Absuche, der Decodierung und/oder der Erkennungsverarbeitung von Bilddaten.
Was spezielle Ausgestaltungen der Erfindung betrifft, so wird eine Teilrahmen- oder niedrig auflösende Rahmenaustaktart gemäß der Erfindung ausführlich an Hand der Pixelvorlagen gemäß 4a und 4b beschrieben. Der Steuerkreis 140 stellt eine Austaktgeschwindigkeit zum Austakten eines elektrischen Signals, welches zu einem Pixel eines Bildsensors 132 korrespondiert, durch geeignete Zustandssteuerung der Steuersignale in Verbindung mit dem Bildsensor 132 auf. Bei der vorliegenden Erfindung wird der Bildsensor 132 bei einer Ausführungsform al ein Typ gewählt, bei dem die Pixelaustaktgeschwindigkeit mit Hilfe von Steuersig nalen verändert werden kann, die von dem Steuerkreis 140 empfangen werden. Bei gegenwärtig verfügbaren optischen Lesern ändert sich die Pixelaustaktgeschwindigkeit eines Bildsensors im Laufe des Austaktens eines Bilddatenrahmens nicht.
In einer Teilrahmen- oder "niedrig auflösenden" Rahmenaustaktart gemäß der Erfindung veranlasst jedoch der Steuerkreis 140 bei einer Ausführungsform der Erfindung den Bildsensor 132 zum Austakten von elektrischen Signalen, die zu den Pixeln der Anordnung korrespondieren, in mindestens zwei Geschwindigkeiten während eines einzigen Rahmenerfassungszeitraums. Während eines einzigen Rahmenaustaktzeitraums in einer möglichen Teilrahmenbetriebsart steuert der Steuerkreis 140 den Bildsensor 132 derart, dass einige Pixel mit einer normalen Austaktgeschwindigkeit ausgetaktet werden, die zum Entstehen elektrischer Signale ausreicht, die genau die Lichtintensität an den jeweiligen Pixelpositionen darstellen, während andere Pixel mit einer Austaktgeschwindigkeit ausgetaktet werden, die vielleicht nicht ausreicht, um elektrische Signale entstehen zu lassen, die genau die Lichtintensität an den jeweiligen Pixeln darstellen, aber trotzdem zu einer Verkürzung der Rahmengesamtaustaktzeit für den auszutaktenden Bilddatenrahmen führt.
4a zeigt ein schematisches Diagramm eines beispielhaften Bildvorlagerahmens, der gemäß der Teilrahmen- oder niedrig auflösenden Rahmenaustaktart gemäß der Erfindung ausgetaktet und dann in dem Speicher 145 erfasst wird. Die Bildvorlage wird in "Bereiche" mit gültigen und mit ungültigen Daten geteilt. Die gezeigten gültigen Bereiche 84 sind Pixelreihen, die mit einer normalen Austaktgeschwindigkeit ausgetaktet werden, während ungültige Bereiche 86 Pixelreihen sind, die mit einer schnelleren Austaktgeschwindigkeit ausgetaktet werden, welche normalerweise (jedoch nicht unbedingt) eine Geschwindigkeit ist, die nicht ausreicht, um das Entstehen von die Lichtintensität an einem Pixel genau darstellenden elektrischer Signale zuzulassen. Es ist zu ersehen, dass das Muster von gültigen Bereichen 84 in 4a dem Muster der gültigen Bereiche 12-5, 12-6, 12-7, 12-8 und 12-9 gemäß 1c ähnlich ist.
4b zeigt eine andere mögliche Teilung einer Bildvorlage in gültige Bereiche und ungültige Bereiche. Diese Art einer Ausführungsform, bei welcher gültige Bereiche 84 weniger als volle Pixelreihen umfassen, kommt in bequemer Weise durch geeignete Steuerung eines Bildsensors zustande, der mit Hilfe von CMOS-Fertigungsverfahren hergestellt ist. Mit Hilfe von CMOS-Fertigungsverfahren kann ein Bildsensor mit einem Mikroprozessor, einem ASIC oder einer anderen Zeitgabevorrichtung an einem einzigen Einzelbild mit dem Ziel verschmolzen werden, dass sich eine vorher festgelegte Taktfrequenz, in welcher eine Pixelaustaktgeschwindigkeit viele Male im Laufe des Austaktens eines Bilddatenrahmens geändert wird, nach Maßgabe der Aktivierung eines einzigen Steuersignals in Verbindung mit dem Bildsensor 132 betätigt werden kann.
Mit Hilfe von CMOS-Fertigungsverfahren können Bildsensoren leicht derart hergestellt werden, dass elektrische Signale, die zu bestimmten Pixeln eines Sensors korrespondieren, wahlweise ausgetaktet werden können, ohne dass elektrische Signale ausgetaktet werden, die zu verbleibenden Pixeln des Sensors korrespondieren, um in der hier beschriebenen Weise gültige und ungültige Bilddatenbereiche innerhalb eines einzigen Bilddatenrahmens zu erzeugen. CMOS-Bildsensoren sind von solchen Herstellern wie Symagery, Pixel Cam, Omni Vision, Sharp, Natural Semiconductor, Toshiba, Hewlett-Packard und Mitsubishi erhältlich.
Die Erfindung wird auch in bequemer Weise unter Verwendung eines Bildsensors mit einer Bildsensorentladefunktion ausgeführt. Bildsensoren mit einer Bildsensorentladefunktion können typischerweise ein Entladungsaustaktsignal empfangen, welches dann, wenn aktive Ergebnisse in allen Pixeln eines Rahmens mit hoher Austaktgeschwindigkeit ausgelesen werden, nicht ausreicht, um das Entstehen elektrischer Signale zuzulassen. Bei gegenwärtig verfügbaren Lesern mit einer Richtungsfunktion setzt ein Steuerkreis das Entladungstaktsignal in einen aktiven Zustand und taktet dabei einen anfänglichen "Entladungszeitraum"-Bilddatenrahmen unmittelbar nach Empfang einer Auslöserbetätigung aus. Mit diesem anfänglichen Entladungsprozess werden alle Restladungen beseitigt, die vor dem Erfassen eines ersten Rahmens mit gültigen Pixeldaten darin an dem Bildsensor 132 entstehen.
Zur Herstellung einer in gültige und ungültige Bereiche geteilten Bildvorlage mit Hilfe eines Bildsensors mit Entladefunktion kann der Steuerkreis 140 zur intermittierenden Änderung des Zustands eines Entladungsaustaktsignals während eines Rahmenaustaktzeitraums veranlasst werden, während dem der Bildsensor 132 gemäß einer normal auflösenden Austakt- oder Vollrahmenbetriebsart in anderer Weise bedient wird.
Eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung; in welcher die Erfindung in einem Leser verwendet wird, der mit einem CCD-Bildsensor SONY ICX084AL ausgestattet ist (und einen Einrahmen-Analogpufferspeicher enthält) und ein Zeitgabegenerator SONY CXD2434TQ sind an Hand von 3a, 3b und 3c beschrieben. 3a zeigt ein Ablaufschema eines Bilderzeugungssystems, bei dem der Bildsensor einen Einrahmen-Pufferspeicher enthält. Für die Zwecke der Darstellung der Vorteile der Erfindung zeigt 3b eine Zeitlinie, welche die Zeit darstellt, die zum Austakten und Erfassen eines Bilddatenrahmens notwendig ist, der sich zur Absuche und Decodierung in einem Leser nach dem Stand der Technik mit einem Pufferspeicher eignet, der nicht zum Betrieb gemäß einer niedrig auflösenden Rahmenaustaktart konfiguriert ist. 3c zeigt eine Zeitlinie, welche die Zeit darstellt, die zum Austakten und Erfassen eines Bilddatenrahmens notwendig ist, der sich zur Absuche, Decodierung und Erkennung von Zeichen in einem Leser mit einem Pufferspeicher eignet, der zum Betrieb gemäß einer niedrig auflösenden Rahmenaustaktart gemäß der Erfindung konfiguriert ist.
Wenn ein Leser einen Einrahmen-Pufferspeicher enthält, dann führt die Aktivierung eines geeigneten Rahmenaustaktsignals durch den Bildsensor 32 dazu, dass elektrische Ladungen, die Licht auf Pixeln einer Pixelanordnung 32a eines Bildsensors darstellen, in den Analogpufferspeicher 32b übertragen werden, und führt dazu, dass elektrische Signale, die zu Pixelwertspeicherplätzen des Puffers 32b korrespondieren (und während eines vorherigen Zeitgabezeitraums Licht auf den Pixeln darstellen), in den Analog-Digital-Wandler 36 ausgetaktet werden, so dass der in dem Pufferspeicher gespeicherte Bilddatenrahmen im Speicher 45 erfasst werden kann, in welchem die Daten von dem Steuerkreis 45 gelesen werden können.
Was die einem Leser nach dem Stand der Technik entsprechende Zeitlinie 92 betrifft, so ist zu ersehen, dass eine sehr große Verzögerung bei der Bestimmung der Parameter vorhanden ist, wenn die niedrig auflösende Rahmenerfassungsart gemäß der Erfindung nicht verwendet wird. Zu dem Zeitpunkt T0 aktiviert der Steuerkreis 40 ein Rahmenentladesteuersignal, so dass Restladungen, die in den Speicherplätzen des Pufferspeichers 32b entstanden sind, während des Austaktzeitraums CPO beseitigt oder "ausgeräumt" werden.
Zudem Zeitpunkt T1 aktiviert der Steuerkreis 40 ein Rahmentaktsignal, um gemäß einer normal auflösenden Rahmenaustaktart mit dem Austakten eines ersten Pixeldatenrahmens zu beginnen (wobei die Pixeldaten, die während des Austaktzeitraums CP1 ausgetaktet werden, normalerweise ungültige Pixeldaten sind). Während des Austaktzeitraums CP1 werden die Ladungen, die während des Austaktzeitraums CPO an der Pixelanordnung 32a entstanden sind, in den Pufferspeicher 32b übergeführt und dann zu dem A/D-Wandler 36 ausgetaktet. Ebenso wird während des Austaktzeitraums CP1 die Pixelanordnung 32a eine Zeitlang belichtet, die von einem Belichtungsparameterwert e₀ bestimmt wird, der vorher zum Zeitpunkt Te₀ vor dem Zeitpunkt T1 übertragen wurde. Der Belichtungsparameterwert e₀ beruht auf vorherigen Belichtungswerten während eines vorherigen Auslöserbetätigungszeitraums oder beruht auf erwarteten Erleuchtungszuständen, beruht jedoch nicht auf aktuellen, vorhandenen Beleuchtungszuständen.
Zu dem Zeitpunkt T2 aktiviert der Steuerkreis 40 ein Rahmenaustaktsignal, um gemäß einer normal auflösenden Rahmenaustaktart mit dem Austakten eines zweiten Bilddatenrahmens zu beginnen. Während des Austaktzeitraums CP2 werden die Ladungen, die während des Austaktzeitraums CP1 an der Pixelanordnung 32a entstanden sind, in den Pufferspeicher 32b übergeführt und dann zu dem A/D-Wandler 36 ausgetaktet. Ebenso wird während des Austaktzeitraums CP2 die Pixelanordnung 32 eine Zeitlang belichtet, die von einem Belichtungsparameterwert e₁ bestimmt wird, der vorher zum Zeitpunkt Te₁ vor dem Zeitpunkt T2 übertragen wurde. Der Belichtungsparameterwert e₁ kann ebenso wie der Belichtungsparameter e₀ nicht auf vorherigen Erleuchtungszuständen beruhen, da die jüngsten Rahmenbilddaten, die vor der Übertragung des Belichtungsparameters e₁ zum Lesen durch den Kreis 40 zur Verfügung stehen, die ungültigen Rahmendaten sind, die durch die Übertragung des Rahmenentladungssignals zum Zeitpunkt T0 entstehen.
Zum Zeitpunkt T3 aktiviert der Steuerkreis 40 ein Rahmenaustaktsignal, um gemäß einer normal auflösenden Rahmenaustaktart mit dem Erfassen eines dritten Bilddatenrahmens zu beginnen. Während des Austaktzeitraums CP3 werden die Ladungen, die während des Austaktzeitraums CP2 an der Pixelanordnung 32a entstanden sind, in den Pufferspeicher 32b übergeführt und dann zu dem A/D-Wandler 36 ausgetaktet. Ebenso wird während des Austaktzeitraums CP3 die Pixelanordnung 32a eine Zeitlang belichtet, die von einem Belichtungsparameterwert e₂ bestimmt wird, der vorher zum Zeitpunkt Te₂ vor dem Zeitpunkt T3 übertragen wurde. Im Gegensatz zu den vorherigen Belichtungswerten e₀ und e₁ kann der Belichtungsparameterwert e2 ein Wert sein, der durch die aktuellen Erleuchtungszustände bestimmt wird, da die Bildrahmendaten, die sich aus der während des Austaktzeitraums CP1 belichteten Pixelanordnung 32a ergeben, zum Lesen durch den Steuerkreis 40 vor dem Zeitpunkt zur Verfügung stehen, zu dem der Belichtungsparameter e₂ an den Bildsensor 32 übermittelt werden muss. Auf Grund der entstandenen einen Rahmenverzögerung, die sich durch das Vorhandensein des Puffers 32b ergibt, ist jedoch zu ersehen, dass ein Bilddatenrahmen, der während der Belichtung mit dem auf der Grundlage aktueller Erleuchtungszustände ermittelten Belichtungsparameterwert e₂ ausgetaktet wird, nach dem Ablauf des Taktzeitraums CP4 nicht zum Lesen durch die Steuerkreiseinheit zur Verfügung steht. Demgemäß ist zu ersehen, dass der obige Leser eine typische Parameterbestimmungsverzögerung von vier normal auflösenden Austaktzeiträumen CP1 + CP2 + CP3 + CP4 plus dem Rahmenentladungs-Austaktparameter CPO aufweist. Die normal auflösende Rahmenaustaktgeschwindigkeit des oben angeführten SONY-Bildsensors beträgt etwa 33,37 ms, und die Rahmenentladungsgeschwindigkeit beträgt etwa 8,33 ms, was in einem typischen Fall in dem beschriebenen Beispiel zu einer Gesamtverzögerung von 140ms bei der Parameterbestimmung führt (wobei ein früherer Rahmen einer Bilddatenabsuche, Decodierung und Erkennung unterworfen werden kann, wenn e₀ oder e₁ ein Bild mit akzeptabler Qualität ergibt).
Vorteile beim Bedienen des Bildsensors 32 gemäß einer Teilrahmenbetätigungs- oder niedrig auflösenden Rahmenaustaktbetriebsart sind leicht an Hand der Zeitlinie 94 feststellbar, die einem Leser mit einem Bildsensor entspricht, der gemäß einer niedrig auflösenden Rahmenaustaktbetriebsart bedient wird. In dem mit der Zeitlinie 94 dargestellten Beispiel betätigt der Steuerkreis 40 den Bildsensor in der in Verbindung mit 3b beschriebenen Weise, nur dass der Steuerkreis 40 den Bildsensor 32 während der Taktzeiträume CP1, CP2 und CP3 gemäß einer niedrig auflösenden Rahmenaustaktart bedient. Da elektrische Signale, welche während dieser Zeitgabezeiträume nur einigen von den Pixeln entsprechen, mit Geschwindigkeiten ausgetaktet werden, die ausreichend niedrig sind, um gültige Bilddaten zu lesen, ist die Zuordnung der Rahmengesamtaustaktzeit zu diesen Taktzeiträumen sehr viel kürzer als diejenige eines Rahmens, der gemäß einer normal auflösenden Rahmenaustaktart ausgetaktet wird. Bei einer beispielhaften Ausführungsform, in welcher der Steuerkreis 40 wechselweise den Zustand eines (als EFS-Signal bekannten) Entladungsaustaktsteuersignals in Verbindung mit einem CCD-Bildsensor SONY ICX084AL ändert, was ein Bereichsteilungsmuster mit gültigen Bereichen mit vier mit normaler Geschwindigkeit ausgetakteten Pixelreihen ergibt, die von ungültigen Reihen mit achtzehn mit hoher Geschwindigkeit ausgetakteten Pixelreihen eingegrenzt sind, beträgt die niedrig auflösende Rahmenaustaktgeschwindigkeit 8,52 ms. Deshalb wird die typische Gesamtverzögerung bei der Parameterbestimmung im Vergleich zu der 140 ms betragenden Verzögerung in dem an Hand von 3a beschriebenen Beispiel für den Leser nach dem Stand der Technik auf T0 + T1 + T2 + T3 + T4 = 66,2 ms verkürzt.
In dem beschriebenen Beispiel, in welchem der Bildsensor 32 einen Einrahmenpuffer 32b umfasst, wird die Pixelanordnung 32a derzeit zumindest über einen Zeitraum belichtet, während elektrische Signale aus dem Puffer 32b ausgetaktet werden. Bei der Steuerung von gegenwärtig verfügbaren Bildsensoren, die keine Einrahmenpuffer besitzen, folgen die Rahmenaustaktzeiträume normalerweise den Rahmenbelichtungszeiträumen, ohne die Belichtungszeiträume zu überlappen.
Ein niedrig auflösender Parameterbestimmungsrahmen mit Bilddaten, der mit Hilfe einer Teilrahmen- oder niedrig auflösenden Austaktart ausgetaktet wird, eignet sich zur Bestimmung eines Belichtungssteuerparameters, da sich Belichtungsparameterwerte durch Abtasten von nur einem kleinen prozentualen Anteil von Pixelwerten aus einem Bilddatenrahmen genau ermitteln lassen. Faktisch wird zur Verbesserung der Verarbeitungsgeschwindigkeit eines optischen Lesers vorzugsweise ein Belichtungssteuerwert ermittelt, der auf dem Abtasten eines kleinen prozentualen Anteils von Pixelwerten aus einem Bilddatenrahmen beruht. Die korrekte Einstellung des Belichtungsparameters ändert sich im Wesentlichen linear mit den Beleuchtungsbedingungen und wird deshalb auf der Grundlage eines Abtastens von Pixelwerten aus einem einzelnen Bilddatenrahmen ermittelt.
Weitere Leserbetriebsparameter lassen sich durch Auslesen von Pixelwerten aus einem Bilddatenrahmen bestimmen, der gemäß einer Teilrahmen- oder einer niedrig auflösenden Austaktart gemäß der Erfindung ausgetaktet wird. Diese weiteren Parameter, die aus einem niedrig auflösenden, Parameter bestimmenden Bilddatenrahmen ermittelt werden können, umfassen einen Verstärkungsparameter zum Einstellen der Verstärkung eines Verstärkers vor der Analog-Digital-Wandlung, einen Beleuchtungsgradparameter zum Einstellen des derzeitigen zugeführten Gra des, und deshalb der Strahldichte, des von den LEDs 22 emittierten Lichts, einen Beleuchtungszeitparameter zum Einstellen der Einschaltzeit der LEDs 22, einen Lichtintensitätsparameter zum Einstellen einer Lichtintensität eines anschließend erfassten Bilddatenrahmens, einen Dunkelgradparameter zum Einstellen eines Dunkelgrades eines anschließend erfassten Bilddatenrahmens und einen Referenzparameter für den Analog-Digital-Wandler zum Einstellen einer Referenzspannung des Analog-Digital-Wandlers 36.
Zwar wurde die vorliegende Erfindung an Hand der hier offenbarten Konstruktion erläutert, sie ist jedoch nicht auf die dargelegten Einzelheiten beschränkt, und die Erfindung soll auch alle Modifizierungen und Änderungen erfassen, die innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche liegen können:

Claims

Verfahren zum Bedienen eines optischen Lesers mit einer 2D-Bildsensoranordnung mit Pixeln, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: (a) Erzeugen von elektrischen Signalen aus einer Vielzahl von Pixeln, die weniger als sämtliche Pixel der Anordnung darstellen, wobei jedes Signal eine Intensität eines von einem Objekt reflektierten Lichts darstellt und die elektrischen Signale Bilddaten darstellen; (b) Erfassen der Bilddaten, die der Vielzahl von in Schritt (a) erzeugten elektrischen Signalen entsprechen, aus der 2D-Bildsensoranordnung; und (c) Verarbeiten der Bilddaten zur Rückgewinnung von Informationen; wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass (d) das Erzeugen von elektrischen Signalen in Schritt (a) des Weiteren die folgenden Schritte umfasst: • Teilen der 2D-Bildsensoranordnung in mindestens einen von den elektrischen Signalen dargestellten gültigen Bereich und mindestens einen von ungültigen Bilddaten dargestellten ungültigen Bereich, und • Erzeugen von elektrischen Signalen aus den Pixeln der ungültigen Bereich durch Austakten eines Signals für die Pixel mit einer Austaktgeschwindigkeit, die zu schnell ist, um das Entstehen von elektrischen Signalen zuzulassen, welche die Lichtintensität an dem jeweiligen Pixel genau darstellen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Erfassungsschritt den Schritt des Erfassens von Bilddaten umfasst, die einem linearen Pixelmuster entsprechen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Erfassungsschritt den Schritt des Erfassens von Bilddaten umfasst, die einer Vielzahl von in einem Winkel versetzten linearen Pixelmustern entsprechen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Erfassungsschritt den Schritt des Erfassens von Bilddaten umfasst, die einer Vielzahl von parallelen linearen Pixelmustern entsprechen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Erfassungsschritt den Schritt des Erfassens von Bilddaten umfasst, die einer Gruppierung von Pixeln um eine Mitte des Bildsensors herum entsprechen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Verarbeitungsschritt den Schritt des Auslesens von Bilddaten aus einer Speichervorrichtung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Verarbeitungsschritt den Schritt des Auslesens von Bilddaten aus einer Speichervorrichtung und des Versuchs der Decodierung für ein decodierbares Symbol umfasst, das in den Bilddaten dargestellt werden kann.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren des Weiteren den Schritt des Erfassens eines vollen Bilddatenrahmens umfasst, wenn aus dem Verarbeitungsschritt hervorgeht, dass wahrscheinlich ein 2D-Symbol zum Teil in den Bilddaten dargestellt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren des Weiteren den Schritt des Erfassens von adaptiv positionierten Bilddaten umfasst, wenn aus dem Verarbeitungsschritt hervorgeht, dass wahrscheinlich ein 2D-Symbol zum Teil in den Bilddaten dargestellt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Verarbeitungsschritt den Schritt des Versuchs der Decodierung für ein decodierbares Symbol umfasst, das in den Bilddaten dargestellt ist, wobei das Verfahren des Weiteren den Schritt des Erfassens eines vollen Bilddatenrahmens umfasst, wenn aus dem Verarbeitungsschritt hervorgeht, dass wahrscheinlich ein 2D-Symbol zum Teil in den Bilddaten dargestellt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, des weiteren mit dem folgenden Schritt: (d) Schalten des Lesers in eine Betriebsart, in welcher ein voller Bilddatenrahmen erfasst wird, wenn der Leser die Information nicht rückgewinnen kann.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Information eine ausgewählte von Informationen, die aus einem decodierbaren Symbol decodiert werden; und von Informationen umfasst, die aus einem optisch erkennbaren Zeichen erkannt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Information eine ausgewählte von Informationen, die aus einem decodierbaren Symbol decodiert werden, und von Informationen umfasst, die aus einem optisch erkennbaren Zeichen erkannt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der optische Leser mit einer 2D-Bildsensoranordnung mit Pixeln ein optischer Leser ist, der eine ausgewählte von einer CCD-Anordnung, einer CMOS-Anordnung, einer PMOS-Anordnung, einer NMOS-Anordnung, einer CID-Anordnung und einer CMD-Anordnung aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Erfassens von Bilddaten das Austakten von elektrischen Signalen umfasst, die einigen Pixelwerten des Bildsensors bei einer höheren als der normalen Austaktgeschwindigkeit entsprechen, die nicht ausreicht, um das Entstehen von elektrischen Signalen zuzulassen, welche die Lichtintensität an dem jeweiligen Pixel genau darstellen, so dass sich die Gesamt-Austaktgeschwindigkeit des Rahmens erhöht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Erfassens von Bilddaten die Schritte des Austaktens einiger Reihen des Bildsensors bei einer normalen Austaktgeschwindigkeit und diejenige anderer Reihen des Bildsensors bei einer höheren als der normalen Austaktgeschwindigkeit umfasst, die nicht ausreicht, um das Entstehen von elektrischen Signalen zuzulassen, welche die Lichtintensität an dem jeweiligen Pixel genau darstellen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Erfassens von Bilddaten den Schritt des wahlweisen Austtaktens von elektrischen Signalen, die einigen Pixeln des Bildsensors entsprechen, und den des Nichtaustaktens von elektrischen Signalen umfasst, die anderen Pixeln des Bildsensors entsprechen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Bildsensor derart konfiguriert ist, dass er eine Entladungsfunktion erfüllt, die durch Aktivierung eines Entladungssteuersignals betätigt wird, und wobei der Schritt des Erfassens von Bilddaten den Schritt des zumindest einmaligen Aktivierens des Entladungssteuersignals beim Austakten von Bildsignalen umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Information ein Betriebsparameter des Lesers ist.
Verfahren nach Anspruch 19, des Weiteren mit dem Schritt des Verwendens des Betriebsparameters bei der Bedienung des Lesers.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei der Betriebsparameter ein Belichtungsparameterwert ist.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei der Betriebsparameter ein Beleuchtungsintensitätswert ist.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei der Betriebsparameter ein Beleuchtungseinschaltwert ist.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei der Betriebsparameter ein Verstärkungsparameterwert ist.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei der Betriebsparameter ein Dunkelgradeinstellwert ist.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei der Betriebsparameter ein Hellgradeinstellwert ist.
Verfahren nach Anspruch 19, des Weiteren mit dem Schritt des Decodierens einer decodierbaren Symboldarstellung, die in einem Bilddatenrahmen dargestellt ist, der mit Hilfe des Betriebsparameters entwickelt wurde.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei mit dem Bilddatenerfassungsschritt Bilddaten erzeugt werden, in denen gültige Datenbereiche und ungültige Datenbereiche durch Reihen des Bildsensors definiert sind.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei der Bildsensor einen Rahmenpuffer umfasst.
Optischer Leser mit einer Bilderzeugungsanordnung (130) mit einem 2D-Bildsensor (132) mit einer Anordnung von Pixeln; und mit einem Steuerkreis (140), der (a) elektrische Signale aus einer Vielzahl von Pixeln austakten kann, die weniger als sämtliche Pixel der Anordnung darstellen, wobei jedes elektrische Signal eine Intensität eines von einem Objekt reflektierten Lichts darstellt und die elektrischen Signale Bilddaten darstellen; (b) Pixelwerte aus den Bilddaten auslesen kann; und (c) die Bilddaten zur Rückgewinnung von Informationen verarbeiten kann, die mindestens eines von einem Betriebsparameter und einem decodierbaren Symbol umfassen; dadurch gekennzeichnet, dass (d) der Steuerkreis die Anordnung von Pixeln in mindestens einen von den elektrischen Signalen dargestellten gültigen Bereich und mindestens einen von ungültigen Bilddaten dargestellten ungültigen Bereich teilen und die Erzeugung von elektrischen Signalen aus den Pixeln des ungültigen Bereichs durch Austakten eines Signals für die Pixel mit einer Austaktgeschwindigkeit steuern kann, die zu schnell ist, um das Entstehen von elektrischen Signalen zuzulassen, welche die Lichtintensität an dem jeweiligen Pixel genau darstellen.
Leser nach Anspruch 30, wobei der Steuerkreis (140) die Bilddaten durch Blockieren von elektrischen Signalen des Rahmens mit einer höheren als der normalen Geschwindigkeit entwickelt, die nicht ausreicht, um das Entstehen von elektrischen Signalen zuzulassen, welche die Lichtintensität an dem jeweiligen Pixel genau darstellen.
Leser nach Anspruch 30, wobei der Betriebsparameter ein Belichtungsparameterwert ist.
Leser nach Anspruch 30, wobei der Betriebsparameter ein Beleuchtungsintensitätswert ist.
Leser nach Anspruch 30, wobei der Betriebsparameter ein Beleuchtungseinschaltwert ist.
Leser nach Anspruch 30, wobei der Betriebsparameter ein Verstärkungsparameterwert ist.
Leser nach Anspruch 30, wobei der Betriebsparameter ein Dunkelgradeinstellwert ist.
Leser nach Anspruch 30, wobei der Betriebsparameter ein Hellgradeinstellwert ist.
Leser nach Anspruch 30, wobei der Steuerkreis (140) des Weiteren eine decodierbare Symboldarstellung decodieren kann, die in einem Bilddatenrahmen dargestellt ist, der mit Hilfe des Betriebsparameters entwickelt wurde.
Leser nach Anspruch 30, wobei die Bilderzeugungsanordnung eine Beleuchtungsanordnung umfasst.
Leser nach Anspruch 30, wobei die Beleuchtungsanordnung weiße LEDs umfasst.
Optischer Leser nach Anspruch 30, wobei der 2D-Bildsensor (132) eine ausgewählte von einer CCD-Anordnung, einer CMOS-Anordnung, einer PMOS-Anordnung, einer NMOS-Anordnung, einer CID-Anordnung und einer CMD-Anordnung aufweist.
Optischer Leser nach Anspruch 30, wobei der Steuerkreis (140) den Betriebsparameter bei der nachfolgenden Bedienung des Lesers verwenden kann.
Optischer Leser nach Anspruch 30, wobei die Bilddaten, die eine Vielzahl von aneinander grenzenden Pixeln umfassen, ein lineares Pixelmuster umfassen.
Optischer Leser nach Anspruch 30, wobei die Bilddaten, die eine Vielzahl von aneinander grenzenden Pixeln umfassen, eine Vielzahl von in einem Winkel versetzten linearen Pixelmustern umfassen.
Optischer Leser nach Anspruch 30, wobei die Bilddaten, die eine Vielzahl von aneinander grenzenden Pixeln umfassen, eine Vielzahl von parallelen linearen Pixelmustern umfassen.
Optischer Leser nach Anspruch 30, wobei die Bilddaten, die eine Vielzahl von aneinander grenzenden Pixeln umfassen, einer Gruppierung von Pixeln um eine Mitte des Bildsensors herum entsprechen.
Optischer Leser nach Anspruch 30, des Weiteren mit einer Speichervorrichtung.
Optischer Leser nach Anspruch 30, wobei der Steuerkreis (140) derart konfiguriert ist, dass er einen vollen Bilddatenrahmen auf Grund der Information erfasst, dass wahrscheinlich ein 2D-Symbol zum Teil in den Bilddaten dargestellt ist.
Optischer Leser nach Anspruch 30, wobei der Steuerkreis (140) derart konfiguriert ist, dass er adaptiv positionierte Bilddaten auf Grund der Information erfasst, dass wahrscheinlich ein 2D-Symbol zum Teil in den Bilddaten dargestellt ist.
Optischer Leser nach Anspruch 30, wobei der Steuerkreis (140) mindestens einen Prozessor (142, 144) umfasst.
Optischer Leser nach Anspruch 50, wobei der mindestens eine Prozessor (142, 144) unter einem Mikroprozessor, einer anwendungsspezifisch integrierten Schaltung (ASIC) und einer frei programmierbaren logischen Anordnung ausgewählt ist.