[发明专利]对数据进行低功率光学检测和译码的方法和装置

说明书

本发明涉及光学字符识别系统，更具体地是涉及光学字符识别系统中对数据进行检测和编码的方法和装置。

对数据进行光学检测和编码的系统的开发成功已有一段时间了，便携式光学数据检测编码系统也已出现。具体细节在下面的背景文献中可见一斑：授于桑德贝德(Sundblad)等人的题为“便携式记录阅读器”的第3,509,353号美国专利、授于小埃克特(Eckert，Jr)等人的题为“光学码阅读方法及装置”的第3,716,699号美国专利、授于雷格兰(Ragland)等人的题为“手持式纸载数据位检测装置”的第3,736,410号美国专利、授于英格莱特(Englund)等人的题为“用于光学检测设备中的指示装置”的第3,748,483号美国专利、授于海斯特(Hester)的题为“带有周期性激励光源的条形码数据读出方法和装置”的第3,925,639号美国专利、授于麦克活特(Mcwalers)的题为“棒式接通控制装置”的第4,072,859号美国专利、以及授予西勒(Sherer)的题为“带有周期性激励光源的条形码数据读出方法和装置”的第4,160,156号美国专利。

这些便携式装置被用于从零售商店的编目控制至用于运输目的的包装箱或货物记录的广泛的操作场合下进行数据采集。

这些便携式光学阅读单元通常由电池供电，或者与一个提供电源的终端单元相连接。    

为了提高这种数据采集系统的准确性，人们提出了多种编码，并把它们印制在产品或它装箱上。其中的一种是“条形码”，使一个光学检测单元在产品上的条形码上方划过或者使产品在光学检测单元上方通过都艰使这种条形码读出。为了具体地标明产品和包装箱，条形码的图案是以一种独特的方式编制的。

条形码通常由许多宽度不同的亮暗条图案构成，编码信息由这些可变宽度的条形图案的序列确定。光学检测装置对这些条码进行扫描，再把这些条形的宽度转换成一个标明具体产品的特定序列。

虽然人们作了不少改进，但还是有二个问题限制着便携式条形码单元的使用。第一个问题是便推式单元必须有电池供电。光学检测单元通常需要一个照射源照射这些条状编码数据，这就对电池造成一定的消耗。随着这些便携式光学检测单元的使用场合的不断扩大，这些单元的用户也提出了重量要轻、成本要低、使用时间要长等要求。因此，辐射源及附属的检测、译码电路耗费的电力仍是推广使用的一个主要障碍。

第二个问题是，由于条形码本身是一组亮暗条图案，因此在高强度环境光条件下(如直射阳光下)读取这些条码一般是比较困难的。这些高强度环境光与用来照射条形编码数据的辐射源会发生干扰。当光学检测单元通过这些码时，环境光会使检测单元产生信号识别错误等问题，数据的译码也会不正确。

人们一直希望能有一种功耗低同能又能极大地减少高环境光条件下的读出差错的光学检测单元。

因此，本发明的一个目的就在于提供改进了的、检测条形码数据并进行译码的方法，以及执行该方法的装置。

本发明的另一个目的在于提供一种能显著减少执行检测和译码所需的功率的条形码检测和译码方法示装置。

本发明还有一个目的是提供一种能够显著减少便携式光学的扫描系统在高环境光条件下使用时接收到的检测和译码误差的方法和装置。

根据本发明的方法和装置提供的上面这些目的和其他一些目的可用于对条形码数据进行低功率、高环境光的光学检测和译码。低功率光学检测和译码方法以及执行该方法的装置涉及对送入一个光发射装置(如发光二极管)的输入信号或者来自一个光检测器(如光电管)的输出信号或者这二个信号的处理。本发明也可以用于精确光学反射式检测器(如位于加利福尼亚的Palo alto的惠普(Hewlett-Packard)公司生产的HEDS-1500)中。

具体地讲，本发明的光学检测和译码电路中有一个数字定时发生器，用来产生一个高频载波信号(加25KHz)和一个使LED每个周期进行一次明亮而短暂的闪烁的低频载波信号(加40Hz)。系统工作在由与上述的数字定时发生器和一个工作接口相连的一工作线上的状态选定的其中一个载波频率上。LED在有条形码置于其光路上之前以低频闪烁。之后，LED以高频闪烁，以获取条形码信息。因此，在实际接触条形码之前消耗的是低功率，高功率操作只是在条形码信息获取阶段才进行。