[发明专利]光学代码的模块尺寸的确定

说明书

本申请涉及光学代码的模块尺寸的确定。给出了一种用于确定光学代码(20)的模块尺寸的方法，在该方法中记录带有光学代码(20)的图像数据，并根据图像数据确定亮度分布，特别是灰度值直方图。在此，根据亮度分布来确定模块尺寸。

本发明涉及根据权利要求1和14的主题的光学代码的模块尺寸的确定以及读码器。

读码器由超市收银台、自动包裹识别、邮件分拣、机场行李处理和其他物流应用所熟知。在扫码器中，借助旋转反射镜或多面反射镜轮将读取光束横向引导穿过代码。基于相机的读码器借助图像传感器记录其上有代码的对象的图像，并且图像分析软件从这些图像中提取代码信息。基于相机的读码器可以轻松地应对一维条形码以外的其他代码类型，这些其他代码类型与矩阵码一样也被构造成二维的并提供更多信息。

在重要的应用组中，携带代码的对象被输送经过读码器。在此，扫码器检测分别被依次引导到其读取区域中的代码。可替代地，在基于相机的读码器中，线扫描相机连续且逐行地通过相对运动读入具有代码信息的对象图像。通过二维图像传感器有规律地记录图像数据，这些图像数据根据记录频率和输送速度或多或少重叠。为了使对象可以以任意取向布置在传送带上，通常在读取隧道上设置多个读码器，以便从多个或所有侧面记录对象。

光学代码的特征参数是模块尺寸。模块是代码中最小的元素，并且代码元素或字符由一个或更多个模块组成。模块尺寸是衡量模块范围的度量，并且用每模块像素(ppm)表示。因此，条形码中的条具有对应于一倍或多倍模块尺寸的宽度，类似地，这也适用于二维码中暗场或亮场的两个维度。大的模块尺寸意味着代码高分辨率地记录在图像数据或灰度值曲线中。因此，模块尺寸越小，解码的难度就越大，特别是当模块尺寸达到两个ppm甚至更小的范围时。

如果解码器早在开始时就能知道良好的估计，特别是在模块尺寸较小的情况下，将是有利的。随后，可以采取措施来读取分辨率差的代码。示例是所谓的超分辨率。这指的是将多个低分辨率的图像合成一个高分辨率的图像的方法。相反，对于在模块尺寸大的情况下以高分辨率检测到的代码，也许可以省去复杂的解码方法。

但事实上，在传统的方法中，只有在解码成功后才会知道模块尺寸。然后才清楚代码包含哪些字符，然后基于图像数据中代码的总尺寸，可以非常准确地计算出模块尺寸。例如，在条形码时，基于这些字符来确定起始图案和终止图案之间的模块总数，并将以像素为单位的代码范围除以该总数。因此，模块尺寸是解码的结果，而不是对解码的支持。

原则上，模块尺寸不过是记录的灰度值曲线的两个边缘之间的最小间距。这种边缘，即亮代码元素和暗代码元素之间的过渡，可以通过灰度值曲线的导数中的极值找到。然而，结果敏感地取决于如何精确地定位边缘位置。特别是在模块尺寸非常小的情况下，这一点变得困难，因为边缘位置最初只是离散的，因此不是以亚像素精度存在。此外，边缘位置容易受到噪声的影响。甚至原则上，纯基于边缘的方法是二值化方法，通过该二值化方法将原始的灰度值信息从有规律的8位甚至更多位减少到只有1位，并且这种信息损失也限制了确定模块尺寸的可能精度。

此外，在读码区域还已知的是，生成图像数据的灰度值直方图。然而，这被完全用于不同的目的，例如用于获得或模拟更均匀的照明或用于确定合适的二值化阈值。

因此，本发明的任务在于提出一种用于确定模块尺寸的改进的可能方案。

该任务通过根据权利要求1和14的用于确定光学代码的模块尺寸的方法以及读码器得以实现。光学代码可以是条形码，但是也可以是根据各种已知标准之一的二维码。生成图像数据，该图像数据包含代码，并且优选至少被粗略地分割，因此特定于代码区域。图像数据通常是用基于相机的读码器的图像传感器来记录，但术语图像数据中也包括条形码扫描器的强度曲线。从图像数据中生成强度分布或亮度分布。这通常是可能的亮度值的相对频率的函数，特别是以离散形式的灰度值直方图。因此，亮度分布可以通过在X轴上绘制可能的亮度或强度来表示，例如8位时，灰度值的范围是从0(表示黑色)到255(表示白色)，并在Y轴上绘制相关的相对频率。在灰度值直方图中，灰度值是所谓的Bin，在其中对具有相应亮度值的像素进行计数。