[发明专利]包括用于图像获取的边界搜索的基于成像的扫描器

说明书

技术领域

本公开涉及用于使用基于成像的条形码读取器对单据进行图像获取的方法和设备，尤其涉及用于使用读取器来对单据进行成像的方法和设备，其中单据由边界来标记，并在单据内包括已知大小和位置的目标条形码，读取器的图像处理系统分析捕捉到的图像帧，将已成像的目标条形码的大小和位置与单据中目标条形码的已知大小和位置相关联，然后搜索单据的边界以准确地确定已成像单据的范围。

背景

现有的便携式条形码读取器是手持式的，并可以相对于目标条形码移动，以对条形码进行成像和解码。通过瞄准可见瞄准图案以击中包裹的条形码区域，将目标对象（例如包括目标条形码的产品包装）置于条形码读取器的视场（FV）内。在固定的条形码读取器中，情况相反，即将产品移动通过固定的视场。条形码读取器通常提供可听的和/或可视信号，以指出目标条形码已经被成功地成像和解码。

固定和便携式这两种基于成像的条形码读取器都包括成像系统，该成像系统包括至少一个用于捕捉相机组件视场的图像帧的相机组件。典型的相机组件包括像素或传感器阵列，该阵列具有诸如电荷耦合器件（CCD）或互补金属氧化物半导体（CMOS）器件之类的光敏元件，以及用于将视场投射和聚焦到传感器阵列上的成像透镜组件。相机组件可以由照射系统来扩充，该照射系统具有将照射引向目标对象的发光二极管（LED）或冷阴极荧光灯（CCFL）。在某些情况下，目标对象可能是单据或文件，单据或文件的范围有时被称为期望图像获取区域。单据或文件也可以包括在单据或文件边界之内的目标条形码。

如果目标对象在相机组件的视场内，则从目标对象反射的光通过成像透镜组件被聚焦，使得被聚焦的光会聚到光敏元件的传感器阵列上。由成像系统的图像处理电路按顺序读出传感器阵列的像素，生成表示捕捉到的图像帧的模拟信号。模拟信号由增益因子放大，经放大的模拟信号通过模拟-数字转换器数字化。所捕捉图像帧的数字化版本存储在存储器中，存储在存储器中的所捕捉图像帧的数字值对应于在曝光时段期间由传感器阵列的各个传感器或像素接收到的光。

图像处理系统对捕捉到的图像帧进行操作，以：1)标识所捕捉图像帧内的已成像条形码，并试图解码已成像条形码；以及，2)标识已成像的单据或文件的范围或界限，使得所捕捉图像帧中对应于已成像的单据或文件的部分可以被保存和/或供进一步处理，即，签名验证。换言之，除标识和解码所捕捉图像帧内的已成像目标条形码之外，图像处理系统另外还试图标识所捕捉图像帧的（传感器阵列的像素阵列）对应于或与期望图像获取区域相同（即对应于试图成像的单据或文件）的区域。

用于条形码读取（即，对目标条形码进行成像和解码）以及用于图像获取的基于成像的条形码读取器的设计者所面临的一个问题是准确地确定成像单据或文件的范围。在用于对其中条形码位于单据内的单据进行图像处理的常规条形码读取器中，向图像处理系统提供将目标条形码的大小和位置与单据相对于目标条形码的大小和位置相关联的信息。例如，可以提供将单据的大小和位置与目标条形码的预定点（例如，目标条形码的中心）相关联的信息。当图像处理系统标识所捕捉图像帧内的已成像目标条形码时，可以标识已成像条形码的中心，并且当与关于单据相对于目标条形码中心的大小和位置的预先提供信息相结合时，图像处理系统可以尝试从已成像条形码的中心向外缩放和外推所捕捉图像帧内的已成像单据的范围或界限。

前述的缩放和外推已成像单据的范围或界限的常规方法是有问题的。目标条形码相对于单据大小的大小可能十分不同，例如，单据可能是单据内目标条形码大小的10倍（或更大），如此，在确定所捕捉图像帧中的已成像目标条形码的中心时即便几个像素的小误差也会被外推过程放大10倍或更大，从而在确定已成像单据的范围时导致大到不能接受的错误。例如，如果已成像条形码的角被用作预测或外推已成像单据的角位于何处的基点，当试图外推到已成像单据的角时，在已成像条形码的角的位置方面即便约几个像素量级的小误差也会被显著放大。

因此，准确地标识诸如已成像单据、已成像文件，或已成像标签之类的已成像的期望获取区域的范围或界限，对基于成像的条形码读取器的设计者来说仍然是一个挑战。

发明内容