本申請(qǐng)是分案申請(qǐng),其母案申請(qǐng)的發(fā)明名稱是:“具有邊緣檢測(cè)增強(qiáng)的條碼讀取器”,其母案申請(qǐng)的申請(qǐng)日是2011年11月17日,其母案申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)柺牵?01110461310.x。
對(duì)相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)要求申請(qǐng)?zhí)枮?2/948,394、提交于2011年11月17日、名稱為“barcodereaderwithedgedetectionenhancement(具有邊緣檢測(cè)增強(qiáng)的條碼讀取器)”的美國(guó)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)。要求上述申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán),并其全部?jī)?nèi)容在此引入以供參考。
本公開通常涉及處理從條碼符號(hào)讀取系統(tǒng)中生成的模擬掃描數(shù)據(jù)信號(hào),并且更具體地,涉及增強(qiáng)的條碼邊緣檢測(cè)的電路和方法。
背景技術(shù):
各種各樣的光學(xué)掃描裝置例如激光條碼掃描儀被廣泛地應(yīng)用于以目標(biāo)識(shí)別、數(shù)據(jù)輸入等等為目的的各種環(huán)境中。掃描裝置已經(jīng)發(fā)展到用來(lái)讀取和解碼被附著、印刷或其他方法固定在要被識(shí)別的目標(biāo)的光學(xué)標(biāo)記,例如條碼符號(hào)。在這類裝置的操作期間,聚焦光束由例如可見激光二極管(vld)的光源產(chǎn)生,并且反復(fù)地掃描跨過(guò)所述碼符號(hào)的元素。在條碼掃描應(yīng)用的情況中,所述碼符號(hào)的元素由一系列變化寬度的條和空白元素組成。為了辨別的目的,所述條和空白具有不同的光反射率(例如,所述空白是高的光反射性,而所述條是高的光吸收性)。當(dāng)激光束掃描跨過(guò)條碼元素時(shí),所述條元素吸收相當(dāng)大部分的激光束功率,而所述空白元素反射相當(dāng)大部分的激光束功率。作為這個(gè)掃描過(guò)程的結(jié)果,根據(jù)在被掃描的條碼符號(hào)內(nèi)編碼的信息結(jié)構(gòu)調(diào)制激光束的強(qiáng)度。
當(dāng)激光束掃描跨過(guò)條碼符號(hào)時(shí),反射光束的一部分被掃描器內(nèi)的光學(xué)器件收集。被收集的光信號(hào)隨后被聚焦到掃描器內(nèi)的光電檢測(cè)器上,在一個(gè)例子中,掃描器產(chǎn)生可被分解為許多信號(hào)分量的模擬電輸出信號(hào),即:數(shù)字掃描數(shù)據(jù)信號(hào),具有與被掃描的碼符號(hào)內(nèi)的條和空白對(duì)應(yīng)的第一和第二信號(hào)電平;由于該系統(tǒng)的光收集光學(xué)器件收集的環(huán)境光的結(jié)果產(chǎn)生的環(huán)境光噪聲;由于信號(hào)檢測(cè)和處理電路內(nèi)的熱活動(dòng)性的結(jié)果產(chǎn)生的熱噪聲;“紙”或基底噪聲,其可能由于基底的微觀結(jié)構(gòu)與聚焦激光掃描光束的橫斷面尺寸相關(guān)的結(jié)果而產(chǎn)生的,或者與條碼的打印質(zhì)量(例如,條碼邊緣粗糙,不需要的污點(diǎn),無(wú)效的缺陷,和/或印刷差異)有關(guān)的噪聲。
模擬掃描數(shù)據(jù)信號(hào)具有正向轉(zhuǎn)變和負(fù)向轉(zhuǎn)變,其表示被掃描的條碼符號(hào)中的條與空白間的轉(zhuǎn)變。然而,這樣的噪聲分量或在聚焦區(qū)域的操作極限附近操作掃描器的結(jié)果,從第一信號(hào)電平到第二信號(hào)電平的轉(zhuǎn)變以及反之亦然不是完全鮮明,或者瞬時(shí)。因此,有時(shí)難以確定每個(gè)二進(jìn)制信號(hào)電平轉(zhuǎn)換在被檢測(cè)的模擬掃描數(shù)據(jù)信號(hào)中發(fā)生的確切瞬間。
掃描器準(zhǔn)確地掃描編碼的符號(hào)字符和準(zhǔn)確地產(chǎn)生代表在嘈雜環(huán)境中被掃描的條碼符號(hào)的數(shù)字掃描數(shù)據(jù)信號(hào)的能力依賴激光掃描光束的調(diào)制深度。激光掃描光束的調(diào)制深度又依賴幾個(gè)重要的因素。這些因素中(i)掃描平面上的激光束橫斷面尺寸與在正被掃描的條碼符號(hào)的最小條碼元素的寬度的比;(ii)掃描數(shù)據(jù)信號(hào)處理器在其中二進(jìn)制級(jí)(1-比特)模擬到數(shù)字(a/d)信號(hào)轉(zhuǎn)換發(fā)生的階段上的信噪比(snr);(iii)目標(biāo)距離;和(iv)視野(fov)角。
實(shí)際來(lái)看,在多數(shù)情況中不可能產(chǎn)生具有精確定義信號(hào)電平轉(zhuǎn)變的模擬掃描數(shù)據(jù)信號(hào)。因此,模擬掃描數(shù)據(jù)信號(hào)必須被進(jìn)一步處理,以精確地確定信號(hào)電平轉(zhuǎn)變發(fā)生的點(diǎn)。一些電路已經(jīng)被開發(fā)用來(lái)實(shí)現(xiàn)這種掃描數(shù)據(jù)信號(hào)處理操作。通常,能夠執(zhí)行這樣的操作的信號(hào)處理電路包含濾波器,用于消除不需要的噪聲分量,和信號(hào)門限設(shè)備,用于拒絕沒有超過(guò)預(yù)定信號(hào)電平的信號(hào)分量。這些方法的一個(gè)缺陷是給予模擬掃描數(shù)據(jù)輸入信號(hào)的熱以及“紙”(或基底)噪聲傾向在一階導(dǎo)數(shù)信號(hào)中產(chǎn)生“假的”正向和負(fù)向轉(zhuǎn)變,并且還可能在二階導(dǎo)數(shù)信號(hào)產(chǎn)生零交叉。因此,電路邏輯允許“假的”一階導(dǎo)數(shù)峰值信號(hào)和二階導(dǎo)數(shù)零交叉信號(hào)通過(guò),從而在信號(hào)處理器輸出級(jí)上產(chǎn)生錯(cuò)誤的二進(jìn)制信號(hào)電平。接下來(lái),滿是錯(cuò)誤(error-ridden)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)掃描數(shù)據(jù)信號(hào)被傳送到條碼掃描器的數(shù)字掃描數(shù)據(jù)信號(hào)處理器,用于轉(zhuǎn)換為代表數(shù)字掃描數(shù)據(jù)信號(hào)中的二進(jìn)制信號(hào)電平的長(zhǎng)度的數(shù)字字。這能夠?qū)е略跅l碼符號(hào)解碼操作期間的顯著錯(cuò)誤,導(dǎo)致目標(biāo)被不正確識(shí)別和/或錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)被輸入到主機(jī)系統(tǒng)中。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
在此公開的一個(gè)方面中,一種用于解碼符號(hào)體系(symbology)的編碼的符號(hào)字符的光讀取器包括激光源,用于沿光學(xué)路徑生成激光束;透鏡組件,用于在聚焦平面上將激光束聚焦到編碼的符號(hào)字符上。用于在預(yù)定頻率上振蕩激光束的掃描機(jī)構(gòu)根據(jù)預(yù)先描述的掃描模式掃過(guò)編碼的符號(hào)字符。該光讀取器進(jìn)一步包括光電檢測(cè)器,具有與從掃描的編碼符號(hào)字符散射的激光束相應(yīng)的檢測(cè)的光強(qiáng)度作為輸入。光讀取器輸出表示編碼的符號(hào)字符的掃描數(shù)據(jù)信號(hào)編碼信息。
光讀取器進(jìn)一步包括具有輸入和輸出的掃描數(shù)據(jù)信號(hào)處理器。該掃描數(shù)據(jù)信號(hào)處理器包括適于從掃描數(shù)據(jù)信號(hào)中提供主要相位波形的第一時(shí)間延遲級(jí),適于從掃描數(shù)據(jù)信號(hào)中提供早期相位波形的第二時(shí)間延遲級(jí),以及適于從掃描數(shù)據(jù)信號(hào)中提供延遲相位波形的第三時(shí)間延遲級(jí)。該早期相位波形具有小于該主要相位波形的傳播延遲,并且該延遲的相位波形具有大于主要相位波形的傳播延遲。該掃描數(shù)據(jù)信號(hào)處理器進(jìn)一步包括峰值窗口檢測(cè)級(jí),用于當(dāng)主要相位波形的幅度大于或小于或等于早期相位波形和延遲的相位波形的幅度二者時(shí),生成峰值窗口時(shí)間幀。光讀取器進(jìn)一步包括數(shù)字轉(zhuǎn)換器電路,適于在峰值窗口時(shí)間幀內(nèi)接受掃描數(shù)據(jù)信號(hào)處理器輸出。
在本公開的另一方面中,公開了用于在光讀取器中處理掃描數(shù)據(jù)的方法。該方法包括步驟:在外殼內(nèi)提供用于沿光學(xué)路徑生成激光束的激光源,用于將激光束聚焦到編碼的符號(hào)字符上的透鏡組件,用于檢測(cè)與從掃描的編碼符號(hào)字符散射的激光束相應(yīng)的光強(qiáng)度并生成表示編碼的符號(hào)字符的掃描數(shù)據(jù)信號(hào)編碼信息的光電檢測(cè)器。
該方法進(jìn)一步包括步驟:從具有標(biāo)稱傳播延遲的掃描數(shù)據(jù)信號(hào)中生成主要相位波形;從具有小于主要相位波形的標(biāo)稱傳播延遲的波形傳播延遲的掃描數(shù)據(jù)信號(hào)中生成早期相位波形;從具有大于主要相位波形的標(biāo)稱傳播延遲的波形傳播延遲的掃描數(shù)據(jù)信號(hào)中生成延遲的相位波形。將主要相位波形的幅度與早期相位波形的幅度以及延遲的相位波形的幅度相比較。如果主要相位波形的幅度大于、小于或等于早期相位波形和延遲的相位波形二者的幅度,該方法還包括生成峰值窗口時(shí)間幀的步驟。該方法還包括在峰值窗口時(shí)間幀期間,嘗試解碼編碼的符號(hào)字符。
附圖說(shuō)明
這里描述的特征可參考以下描述的附圖更好地進(jìn)行理解。附圖沒有必要按比例,相反重點(diǎn)通常在于說(shuō)明本發(fā)明的原理。在附圖中,相似的數(shù)字用來(lái)指示遍及各種視圖中的相似部分。
圖1是依照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光讀取器的示意圖;
圖2是圖1中的光讀取器內(nèi)的掃描數(shù)據(jù)信號(hào)處理器的方框示意圖;
圖3說(shuō)明了依照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的由圖1的光讀取器產(chǎn)生的信號(hào)痕跡的圖形表示;
圖4說(shuō)明了依照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的由圖1的光讀取器產(chǎn)生的信號(hào)痕跡的圖形表示;以及
圖5是依照本發(fā)明的實(shí)施例的在光讀取器中處理掃描數(shù)據(jù)的方法的方框圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供了用于解碼例如條碼的光學(xué)標(biāo)記的設(shè)備和方法,其更有效地在實(shí)際條碼元素和信號(hào)噪聲之間進(jìn)行區(qū)別。正如以下將被更詳細(xì)解釋的,由于光、環(huán)境和物理因素,被用來(lái)“讀”標(biāo)記的光讀取器或成像器將不通常獲得條碼符號(hào)的清晰表示。失真信號(hào)的通常原因包含條碼處在超出遠(yuǎn)景深限制的位置上(例如,離焦),條碼可能被光照不充分因此黑與白之間的對(duì)比不明顯,或信號(hào)包含紙或基底噪聲。出現(xiàn)基底噪聲是由于條碼基底通常是紙,并且激光從具有隨機(jī)空間結(jié)構(gòu)的纖維反射。另外,孔徑是激光束成形中的重要控制因素。然而,由光束成形引起的孔徑截?cái)鄬?dǎo)致光束失去它的高斯特性。結(jié)果,在一些光束剖面中觀察到旁瓣。旁瓣可導(dǎo)致觸發(fā)器或基于閉鎖的二進(jìn)制數(shù)字轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生不正確的波形。
使用傳統(tǒng)的解碼系統(tǒng)和方法,讀取器將在多數(shù)情況下將光電檢測(cè)器信號(hào)電壓的上升或下降解釋為條/空白圖樣的開始或結(jié)束的指示。這依次觸發(fā)讀取器邏輯內(nèi)的其他行為,例如獲得模擬信號(hào)的一階和二階導(dǎo)數(shù),測(cè)量條/空白的寬度,數(shù)字化信息和將它傳遞給解碼器。然而,如果光電檢測(cè)器信號(hào)電壓的上升或下降是由于基底噪聲或上面提到的其他因素,則讀取器仍將執(zhí)行被觸發(fā)的任務(wù),例如求導(dǎo)和確定條/空白寬度,但是將最終不能提供合適的解碼信號(hào)。這浪費(fèi)了寶貴的處理器時(shí)間和功率。
“編碼的符號(hào)字符”旨在指示消息中的信息單元的表示,例如單個(gè)數(shù)字字母符號(hào)的條碼符號(hào)體系的表示。一個(gè)或多個(gè)編碼的符號(hào)字符能被用來(lái)傳送例如upc條碼中的信息,例如產(chǎn)品的來(lái)源和型號(hào)的標(biāo)識(shí),upc條碼包括代表數(shù)字位的12個(gè)編碼的符號(hào)字符。同樣,編碼的符號(hào)字符可以是在常規(guī)意義上達(dá)成共識(shí)的非字母數(shù)字字符,例如包括條和空白的元素,用于指示upc條碼的開始、結(jié)束和中心。用來(lái)將字符編碼為編碼符號(hào)的條和空白通常被作為“元素”。例如,在upc符號(hào)中的編碼字符包括4個(gè)元素、2個(gè)條和2個(gè)空白。類似地,編碼的符號(hào)字符可以針對(duì)其他條碼符號(hào)系統(tǒng),例如其他一維(“1-d”)條碼系統(tǒng),和二維(“2-d”)條碼系統(tǒng)(例如,pdf417或aztec)來(lái)定義。
參考圖1,提供了光讀取器100,在一個(gè)實(shí)施例中,其包括激光掃描系統(tǒng)。光讀取器100可能包括含有多個(gè)子部件的外殼101,包括被實(shí)現(xiàn)為編程微控制器的系統(tǒng)控制器102、被對(duì)準(zhǔn)以便沿著光學(xué)路徑或軸105產(chǎn)生足夠功率的激光束104以照亮目標(biāo)106的激光源103。激光源103可被實(shí)現(xiàn)為例如可見激光二極管(vld)。激光束104可通過(guò)準(zhǔn)直透鏡107,透鏡組件108傳輸并且從掃描機(jī)構(gòu)109反射。準(zhǔn)直透鏡107產(chǎn)生聚集光束。在公開的例子中,準(zhǔn)直透鏡107被放置在激光源103和掃描機(jī)構(gòu)109之間,但是透鏡可以被放置在沿著軸105的任意有利位置上。在一個(gè)實(shí)施例中,準(zhǔn)直透鏡107被包含作為激光源103的組件的一部分。準(zhǔn)直透鏡107由光讀取器100的制造商依照設(shè)計(jì)的特定需要被選擇。在一個(gè)實(shí)施例中,透鏡組件108是可變聚焦透鏡組件,其可使用相對(duì)彼此平移的可移動(dòng)光學(xué)部件響應(yīng)于系統(tǒng)控制器102產(chǎn)生的控制信號(hào)以實(shí)時(shí)的方式實(shí)現(xiàn),以便在激光器掃描操作期間改變?cè)谠撓到y(tǒng)內(nèi)的不同焦平面(例如,聚焦區(qū))上激光束104的焦距。在一個(gè)例子中,取決于所施加的電壓或機(jī)械激勵(lì),改變透鏡的曲率。
掃描機(jī)構(gòu)109反射入射于其上的所發(fā)射的激光束104,并將它對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)106。此外,掃描機(jī)構(gòu)109在預(yù)定的頻率上振蕩以根據(jù)預(yù)先描述的掃描模式將光束104掃過(guò)目標(biāo)106。掃描模式可沿著線橫跨目標(biāo)平面,例如,邊到邊運(yùn)動(dòng)。在一些實(shí)例中,增加正交掃描機(jī)構(gòu)允許光柵掃描。在某些實(shí)施例中,掃描機(jī)構(gòu)109的振蕩運(yùn)動(dòng)可以被馬達(dá)110驅(qū)動(dòng)。
光讀取器100進(jìn)一步包含光電檢測(cè)器111,用來(lái)檢測(cè)從例如條碼符號(hào)的掃描的編碼符號(hào)字符112散射的激光的強(qiáng)度,同時(shí)產(chǎn)生與掃描的編碼符號(hào)字符結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的電模擬掃描數(shù)據(jù)信號(hào)113。在公開的實(shí)施例中,聚光系統(tǒng)(collectionoptics)包含非反向的光學(xué)裝置,其中掃描鏡109是一種微機(jī)電系統(tǒng)(mems),并且光電檢測(cè)器111包含光濾波器和聚光系統(tǒng)。其他配置是可能的,例如包括振蕩反射鏡(oscillatingmirror)的反向光學(xué)裝置,來(lái)偏轉(zhuǎn)出射激光束到目標(biāo)16并且還偏轉(zhuǎn)反射的光到光電檢測(cè)器111上。
光讀取器100進(jìn)一步包含前置放大電路114,用來(lái)前置放大光電檢測(cè)器111產(chǎn)生的模擬掃描數(shù)據(jù)信號(hào)。前置放大電路114的功能是增加與編碼符號(hào)字符112中的條和空白對(duì)應(yīng)的輸入模擬掃描數(shù)據(jù)信號(hào)113的兩種電平之間的電壓隔離。被前置放大的模擬掃描數(shù)據(jù)信號(hào)115被掃描數(shù)據(jù)信號(hào)處理器116處理,掃描數(shù)據(jù)信號(hào)處理器116可以產(chǎn)生與作為輸入提供到那里的模擬掃描數(shù)據(jù)信號(hào)對(duì)應(yīng)的數(shù)字掃描數(shù)據(jù)信號(hào)117。正如以下將詳細(xì)解釋的,掃描數(shù)據(jù)信號(hào)處理器116可以執(zhí)行調(diào)節(jié),例如獲取信號(hào)的一階和二階導(dǎo)數(shù),和輸出給數(shù)字轉(zhuǎn)換器電路118。數(shù)字轉(zhuǎn)換器電路118產(chǎn)生數(shù)字字119,表示數(shù)字掃描數(shù)據(jù)信號(hào)117中的第一和第二信號(hào)電平的持續(xù)時(shí)間。為了解碼數(shù)字掃描數(shù)據(jù)信號(hào)和產(chǎn)生表示相應(yīng)激光掃描的編碼符號(hào)字符的符號(hào)字符數(shù)據(jù)串,解碼處理器120使用解碼表或最大似然解碼器算法處理從數(shù)字轉(zhuǎn)換器電路118產(chǎn)生的數(shù)字字119。成功解碼的信號(hào)121輸出到讀出設(shè)備122,在一個(gè)示例中,讀出設(shè)備122是掃描器外殼101上的顯示窗。
光讀取器100可包含實(shí)時(shí)條碼元素寬度測(cè)量處理器(例如,編程微處理器)123。在編碼的符號(hào)字符在系統(tǒng)內(nèi)不同的焦平面(或區(qū)域)上被掃描的時(shí)候,元素寬度測(cè)量處理器123提供出現(xiàn)在數(shù)字掃描數(shù)據(jù)信號(hào)117中的第一和第二二進(jìn)制信號(hào)電平的實(shí)時(shí)測(cè)量。然后,處理器123提供與存儲(chǔ)在例如使用可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(eprom)或類似存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)124實(shí)現(xiàn)的光束點(diǎn)速度查找表中的預(yù)定持續(xù)時(shí)間測(cè)量的實(shí)時(shí)比較,以便確定對(duì)應(yīng)激光束點(diǎn)速度,其對(duì)于在系統(tǒng)中特定焦平面上掃描的特定分辨率的編碼符號(hào)字符產(chǎn)生這種測(cè)量的持續(xù)時(shí)間。通帶濾波器控制信號(hào)發(fā)生器(例如編程微處理器)125可被用來(lái)基于確定的激光掃描光束(及時(shí)在每個(gè)特定時(shí)刻)的光束點(diǎn)速度產(chǎn)生可變通帶控制信號(hào),以及提供這種控制信號(hào)給前置放大電路114和在掃描數(shù)據(jù)信號(hào)處理器116中使用的一階和二階導(dǎo)數(shù)信號(hào)通帶濾波器和放大器。
圖2更詳細(xì)地示出了依照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的掃描數(shù)據(jù)信號(hào)處理器116的功能方框圖。信號(hào)處理器116被設(shè)計(jì)和配置用來(lái)更加準(zhǔn)確地檢測(cè)有效條碼符號(hào)的邊緣。信號(hào)處理器116包含一階導(dǎo)數(shù)信號(hào)產(chǎn)生級(jí)126,一階導(dǎo)數(shù)信號(hào)產(chǎn)生級(jí)126有作為輸入的前置放大模擬掃描數(shù)據(jù)信號(hào)115。一階導(dǎo)數(shù)輸出信號(hào)127作為自動(dòng)增益控制(agc)和濾波器電路128的輸入,其運(yùn)轉(zhuǎn)使不同的輸入信號(hào)的峰值電平正規(guī)化到相同的基準(zhǔn)幅度。根據(jù)諸如條/空白元素之間的對(duì)比度、條碼到讀取器的距離等此類因素,輸入峰值電平變化。在一個(gè)實(shí)施例中,agc電路128可以被實(shí)現(xiàn)為具有無(wú)論何種輸入幅度而產(chǎn)生5伏峰值輸出的三級(jí)運(yùn)放的六極修正巴特沃斯電路。
來(lái)自agc電路128的輸出129分成三條路徑,差別僅在于相移。在一個(gè)例子中,相移通過(guò)經(jīng)由三個(gè)唯一的濾波級(jí)而傳遞輸出129來(lái)實(shí)現(xiàn),導(dǎo)致僅僅相位不同的三個(gè)同樣信號(hào)。第一個(gè)時(shí)間延遲級(jí)130是典型的現(xiàn)有技術(shù)電路,并且輸出主要相位或有基線傳播延遲的標(biāo)稱波形。在一個(gè)示例中,第一個(gè)時(shí)間延遲級(jí)130提供大約0.004毫秒的傳播延遲。第二時(shí)間延遲級(jí)131延遲agc輸出129少于來(lái)自第一次時(shí)間延遲級(jí)130的主要相位或標(biāo)稱延遲。因此,第二次時(shí)間延遲級(jí)131包含最短的延遲,并且可被表征為相對(duì)標(biāo)稱或主要相位信號(hào)的“早期相位級(jí)”。傳播延遲可以被修整以適應(yīng)特定的應(yīng)用,但是在公開的實(shí)施例中,傳播延遲大約比主要相位波形的延遲小0.002毫秒。第三時(shí)間延遲級(jí)132延遲agc輸出129多于來(lái)自第一時(shí)間延遲級(jí)130的主要相位或標(biāo)稱延遲。因此,第三時(shí)間延遲級(jí)132包含最長(zhǎng)的延遲,并且可被表征為相對(duì)標(biāo)稱或主要相位信號(hào)的“延遲相位級(jí)”。在公開的實(shí)施例中,延遲相位波形135的傳播延遲大約比主要相位波形的延遲大0.002毫秒。在一個(gè)示例中,每個(gè)時(shí)間延遲級(jí)130、131、132可通過(guò)單獨(dú)的貝塞爾濾波器來(lái)實(shí)現(xiàn),其對(duì)通過(guò)從掃描的編碼符號(hào)字符散射的激光頻率范圍的帶寬提供均勻傳播延遲。實(shí)際延遲時(shí)間可能有些變化,依賴具體條碼掃描器設(shè)計(jì)和應(yīng)用。影響實(shí)際延遲時(shí)間的因素包含波形上升和下降的斜率,其是掃描角度(例如,視場(chǎng));掃描頻率;條碼距離;條碼元素寬度;以及系統(tǒng)(例如,光學(xué)設(shè)備、檢測(cè)器,和電路)帶寬的結(jié)果。
可以參考圖2和圖3更好地理解來(lái)自第一時(shí)間延遲級(jí)130、第二時(shí)間延遲級(jí)131、第三時(shí)間延遲級(jí)132的各個(gè)輸出。有標(biāo)稱時(shí)間延遲的主要相位波形133在圖3中被表示為實(shí)線。在示出的例子中,在非常短的持續(xù)時(shí)間內(nèi),大約0.08毫秒示出波形133。波形133表示響應(yīng)于激光束104掃描跨過(guò)編碼的符號(hào)字符112(圖1)的來(lái)自光電檢測(cè)器111的經(jīng)濾波和放大的模擬信號(hào)輸出的一階導(dǎo)數(shù)。波形133的正向峰值指示在明和暗條/空白條碼元素之間轉(zhuǎn)換的增長(zhǎng)率,并且負(fù)向谷值指示在明和暗條/空白條碼元素之間轉(zhuǎn)換的減小率。因此,波形的正向峰值可以表示條形元素的開始或上升邊緣,并且負(fù)向谷值可以表示元素的結(jié)束或下降邊緣。波形133呈現(xiàn)正弦曲線,由于可能是這種情況,當(dāng)從掃描的編碼符號(hào)字符112散射的激光的頻率范圍接近用于光讀取器100的高頻操作限制。在完美的掃描條件下,一階導(dǎo)數(shù)波形將呈現(xiàn)為方形波。因此,實(shí)際上,主要相位波形133可呈現(xiàn)在正弦曲線和方波之間的頻譜中的任意地方的形狀。
還是參照?qǐng)D3,早期相位波形134由短虛線表示。早期相位波形134與主要相位波形133相同,除了第二時(shí)間延遲級(jí)131設(shè)置的傳播延遲更短。相似的,延遲相位波形135由長(zhǎng)虛線表示,并且與主要相位波形133相同,除了第三時(shí)間延遲級(jí)132設(shè)置的傳播延遲更長(zhǎng)。
參照?qǐng)D2-3,掃描數(shù)據(jù)信號(hào)處理器116可能另外包含峰值窗口檢測(cè)級(jí)136,用來(lái)確定主要相位波形133的峰和谷幅度。峰值窗口檢測(cè)級(jí)136生成峰值窗口137時(shí)間幀,在其期間邊緣檢測(cè)和其他解碼功能可被執(zhí)行。在峰值窗口137時(shí)間幀之外,信號(hào)最不可能表示條碼邊緣,因此光讀取器100抑制邊緣檢測(cè)和其他解碼功能,從而節(jié)省寶貴的處理功率。在一個(gè)實(shí)施例中,峰值窗口檢測(cè)級(jí)136被實(shí)現(xiàn)為含有配置成檢測(cè)到波形峰(或谷)的開始和結(jié)束的級(jí)聯(lián)比較器的模擬電路。
當(dāng)在任意給定時(shí)間段上主要相位波形133的幅度大于或等于早期相位波形134和延遲相位波形135二者的幅度時(shí),峰值窗口137可以針對(duì)主要相位波形133“打開”。參考圖3,在時(shí)間點(diǎn)138,峰值窗口沒有滿足“打開”的標(biāo)準(zhǔn),因?yàn)橹饕辔徊ㄐ?33的幅度小于早期相位波形134的幅度。然而,在時(shí)間點(diǎn)139,峰值窗口打開,因?yàn)橹饕辔徊ㄐ?33的幅度等于早期相位波形134,并且大于延遲的相位波形135。在直到時(shí)間點(diǎn)140前的任意時(shí)間段,峰值窗口條件滿足。在時(shí)間點(diǎn)140,主要相位波形133的幅度降低到低于延遲相位波形135的幅度,并且峰值窗口“關(guān)閉”。
當(dāng)在任意給定時(shí)間段上主要相位波形133的幅度小于或等于早期相位波形134和延遲相位波形135二者的幅度時(shí),峰值窗口137也針對(duì)主要相位波形133“打開”。同樣參考圖3,在時(shí)間點(diǎn)141,峰值窗口沒有滿足“打開”標(biāo)準(zhǔn),因?yàn)橹饕辔徊ㄐ?33的幅度不小于或等于早期相位波形134的幅度。然而,在時(shí)間點(diǎn)142,峰值窗口打開因?yàn)橹饕辔徊ㄐ?33的幅度等于早期相位波形134的幅度和小于延遲相位波形135的幅度。在直到時(shí)間點(diǎn)143的任意時(shí)間段上,峰值窗口條件滿足。在時(shí)間點(diǎn)143,主要相位波形133的幅度增長(zhǎng)超過(guò)延遲相位波形135的幅度,并且峰值窗口“關(guān)閉”。
相應(yīng)的,公開的步驟描述了一種在有大精確度的導(dǎo)數(shù)波形中精確地標(biāo)識(shí)峰值(正向的或負(fù)向的)的方法,其可能是編碼符號(hào)字符的上升或下降邊緣的指示。描述的生成早期和延遲相位波形,接著將它們與主要相位波形比較以識(shí)別在主要相位波形中的峰值的步驟也可與原始模擬信號(hào)、放大/濾波的信號(hào)、或二階導(dǎo)數(shù)信號(hào)一起使用。所屬領(lǐng)域技術(shù)人員能選擇適當(dāng)?shù)哪M電路,例如比較器,以實(shí)現(xiàn)用于其它波形的步驟。此外,在上文描述的方法和裝置可以適于與數(shù)字電路一起使用而沒有偏離本發(fā)明的范圍。
在一個(gè)實(shí)施例中,掃描數(shù)據(jù)信號(hào)處理器116可以產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)144,或當(dāng)峰值窗口137的打開和關(guān)閉時(shí)觸發(fā)。在一個(gè)示例中,如圖3中示出的,數(shù)字信號(hào)144是單比特輸出。114a圖示的軌跡描述負(fù)向峰值窗口,當(dāng)峰值窗口137關(guān)閉的時(shí)候其呈現(xiàn)邏輯低電平,并且當(dāng)峰值窗口打開的時(shí)候其呈現(xiàn)邏輯高電平。當(dāng)峰值窗口137關(guān)閉的時(shí)候信號(hào)144a重置到邏輯低電平。類似地,144b圖示的軌跡描述正向峰值窗口,當(dāng)峰值窗口137關(guān)閉的時(shí)候其呈現(xiàn)邏輯低電平,并且當(dāng)峰值窗口打開的時(shí)候其呈現(xiàn)邏輯高電平。當(dāng)峰值窗口137關(guān)閉的時(shí)候信號(hào)144b重置到邏輯低電平。
峰值窗口檢測(cè)級(jí)136檢測(cè)信號(hào)中每個(gè)單獨(dú)的峰和谷,該信號(hào)包含噪聲(雖然是很短的時(shí)間期間)。雖然檢測(cè)級(jí)136限制邊緣檢測(cè)和其他解碼功能執(zhí)行的時(shí)間幀,依然可能有大量數(shù)據(jù)要處理,因?yàn)樵诿恳粋€(gè)峰或谷產(chǎn)生的大量觸發(fā)信號(hào)144?;貋?lái)參考圖2,掃描數(shù)據(jù)信號(hào)處理器116可以進(jìn)一步包含包絡(luò)檢測(cè)級(jí)145,用來(lái)當(dāng)波形峰或谷實(shí)際上是條碼邊緣,或僅僅是信號(hào)噪聲時(shí)協(xié)助譯解。包絡(luò)檢測(cè)級(jí)145創(chuàng)建時(shí)間幀或包絡(luò),主要相位波形133可以在其內(nèi)被分析。與峰值窗口不同,峰值窗口隔離波形的峰或谷,包絡(luò)窗口包含標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間幀內(nèi)的整個(gè)波形。在一個(gè)實(shí)施例中,標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間幀是導(dǎo)數(shù)信號(hào)幅度超過(guò)閾值的時(shí)間段。通常,較高幅度的峰和谷指示實(shí)際的條碼,而較低幅度可能指示反射噪聲(specularnoise)或電噪聲。因此,閾值信號(hào)幅度可能被定義,在其以下觸發(fā)信號(hào)144將被忽略。聲明另一種方式,閾值信號(hào)幅度可以定義以振蕩波形的標(biāo)稱或平均幅度為中心的頻帶。閾值信號(hào)幅度定義上下限,使得當(dāng)波形的幅度超過(guò)上限或下限的時(shí)候包絡(luò)窗口打開。在一個(gè)示例中,閾值信號(hào)幅度可能是預(yù)期峰值幅度值的一半。在另一個(gè)示例中,閾值信號(hào)幅度可能是略高于在特定種類光讀取器中預(yù)期的計(jì)算的測(cè)量噪聲。在依然另一個(gè)示例中,閾值確定是基于波形樣本的柱狀圖分析。閾值在柱狀圖上高幅度樣本分布和低幅度樣本分布之間的最小值上拾取。
導(dǎo)數(shù)信號(hào)或主要相位波形133在與多種因素相關(guān)的頻率上從峰振蕩到谷,該因素例如激光器類型,條碼與光學(xué)掃描器的距離。結(jié)果,每次幅度降低低于閾值時(shí),峰值檢測(cè)包絡(luò)打開和關(guān)閉。發(fā)明人已經(jīng)確定一旦峰值檢測(cè)包絡(luò)打開,意味著峰值窗口是打開的以及閾值標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)被滿足,如果波形振蕩可以被最小化,因此峰值檢測(cè)包絡(luò)保持打開直到光讀取器完全通過(guò)條碼元素,觸發(fā)器級(jí)153將會(huì)更好地執(zhí)行。為了解決這個(gè)問(wèn)題,發(fā)明人把波形平滑元件合并到包絡(luò)檢測(cè)級(jí)145。在一個(gè)示例中,波形平滑元件包含二極管和電容器布置。模擬主要相位波形133在一個(gè)方向上通過(guò)二極管,并且給電容器充電。來(lái)自電容器的電荷以預(yù)定的速率衰減,例如,比主要相位波形133振蕩的頻率慢很多,因此保持幅度足夠長(zhǎng)以滿足主要相位波形中的下一個(gè)峰。以此方式,信號(hào)可以被用來(lái)觸發(fā)峰值檢測(cè)包絡(luò)的開和關(guān),正如下面將要解釋的。峰值檢測(cè)包絡(luò)保持打開,即使實(shí)際信號(hào)133的幅度降低低于閾值,以及保持打開直到幅度下降大于衰減率的一段時(shí)間。
圖4是綜合圖表146,依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例說(shuō)明上文描述的原理,其在大約9毫秒時(shí)間段上被觀察。圖表146包含用光讀取器100(圖1)從掃描的編碼符號(hào)字符112生成的一階導(dǎo)數(shù)早期相位波形134的圖形表示。覆蓋在波形134上的是從包絡(luò)檢測(cè)級(jí)145輸出的正包絡(luò)輸入信號(hào)147和負(fù)包絡(luò)輸入信號(hào)148。信號(hào)147、148被用在確定是否包絡(luò)窗口149應(yīng)該被打開或關(guān)閉。正如以上在一個(gè)實(shí)施例中描述的,早期相位波形134穿過(guò)二極管和電容器,以用示出的方式保持它們各自的峰值。信號(hào)147、148分別與上峰閾值150和下峰閾值151比較。如果正包絡(luò)輸入信號(hào)147的幅度超過(guò)上閾值150,上包絡(luò)窗口149a打開,正如實(shí)線所指示的。如果負(fù)包絡(luò)輸入信號(hào)148的幅度超過(guò)下閾值151,下包絡(luò)窗口149b打開,正如虛線所指示的。在一個(gè)實(shí)施例中,產(chǎn)生1比特?cái)?shù)字信號(hào)152,當(dāng)包絡(luò)窗口關(guān)閉的時(shí)候其呈現(xiàn)邏輯低電平,并且當(dāng)包絡(luò)窗口打開(例如,如果上包絡(luò)窗口149a或下包絡(luò)窗口149b打開)的時(shí)候其呈現(xiàn)邏輯高電平。
在當(dāng)前發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,當(dāng)包絡(luò)窗口數(shù)字信號(hào)152呈現(xiàn)邏輯高電平時(shí),峰值窗口數(shù)字信號(hào)144被傳遞到下一級(jí)。否則,峰值窗口數(shù)字信號(hào)144被假定為報(bào)告噪聲并被抑制。抑制不太可能是實(shí)際條碼的數(shù)據(jù)節(jié)約解碼處理功率和時(shí)間。通過(guò)圖表,這個(gè)概念被示出在圖4的底部上,其中當(dāng)包絡(luò)窗口149關(guān)閉的時(shí)候數(shù)字信號(hào)144呈現(xiàn)邏輯低電平。
回來(lái)參考圖2,從峰值窗口檢測(cè)級(jí)136輸出的數(shù)字信號(hào)144,和從包絡(luò)檢測(cè)級(jí)145輸出的包絡(luò)數(shù)字信號(hào)152,可以作為邊緣檢測(cè)和模擬到數(shù)字(a/d)觸發(fā)級(jí)153的輸入。邊緣檢測(cè)信息可以從二階導(dǎo)數(shù)級(jí)154獲取,在一個(gè)示例中其處理一階導(dǎo)數(shù)主要相位波形133以獲得二階導(dǎo)數(shù)波形(沒有示出)。在二階導(dǎo)數(shù)波形穿過(guò)虛零的時(shí)間點(diǎn)可能形成零交叉指示器155的基礎(chǔ),其指示條碼條或空白的邊緣。此外,二階導(dǎo)數(shù)波形的強(qiáng)度或幅度可以被包含在傳遞給觸發(fā)器級(jí)153的信號(hào)155中。在一個(gè)例子中強(qiáng)度信息可以以8比特?cái)?shù)字信號(hào)被傳遞,并且可以充當(dāng)可能性解碼器的輸入,其中更強(qiáng)的信號(hào)指示實(shí)際條碼邊緣的更大可能性。
兩個(gè)輸入144、152和零交叉指示器155可以一起形成觸發(fā)信號(hào)156的輸入或數(shù)字轉(zhuǎn)換器電路118的鎖存器。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,觸發(fā)信號(hào)156只有在包絡(luò)窗口149呈現(xiàn)邏輯高電平(例如,一階導(dǎo)數(shù)信號(hào)的幅度在峰閾值之上)時(shí)激活。觸發(fā)信號(hào)156促使數(shù)字掃描數(shù)據(jù)信號(hào)117被傳遞給數(shù)字轉(zhuǎn)換器電路118,然而僅給傳遞的數(shù)據(jù)符合于峰值窗口144的時(shí)間幀內(nèi)的數(shù)據(jù)。以此方式,只有一小部分導(dǎo)數(shù)信號(hào)被傳遞用于數(shù)字轉(zhuǎn)換,并且這一小部分包含僅在波形峰值上的數(shù)據(jù)。
圖5示出了依照本發(fā)明的一種實(shí)施例處理掃描數(shù)據(jù)的方法500。方法500包含步驟502,檢測(cè)從掃描的編碼符號(hào)字符112反射的激光的強(qiáng)度,并且產(chǎn)生對(duì)應(yīng)掃描的編碼符號(hào)字符結(jié)構(gòu)的掃描數(shù)據(jù)信號(hào)113。步驟502可由參照?qǐng)D1描述的生成電模擬信號(hào)的光電檢測(cè)器111實(shí)現(xiàn)。方法500進(jìn)一步包含步驟504,前置放大從光電檢測(cè)器111輸出的信號(hào)。使用在光讀取器中的典型光電檢測(cè)器輸出毫伏特范圍的模擬信號(hào),并且可利用放大步驟504來(lái)在將輸出增加若干數(shù)量級(jí)。前置放大步驟504可由參照?qǐng)D1公開的前置放大電路114實(shí)現(xiàn)。
處理模擬掃描數(shù)據(jù)的方法500進(jìn)一步包含獲取掃描數(shù)據(jù)信號(hào)115的一階導(dǎo)數(shù)的步驟506。導(dǎo)數(shù)信號(hào)的幅度(其表示信號(hào)的斜率)提供原始信號(hào)中轉(zhuǎn)變的指示。一階導(dǎo)數(shù)信號(hào)的正向峰可提供信號(hào)正從條碼的較明亮區(qū)域轉(zhuǎn)變到較黑暗區(qū)域的強(qiáng)指示,同時(shí)負(fù)向峰可提供信號(hào)正從條碼的較黑暗區(qū)域轉(zhuǎn)變到較明亮區(qū)域的最強(qiáng)指示。然而,由于以上闡述的因素,例如基底、環(huán)境或光噪聲,不是所有一階導(dǎo)數(shù)信號(hào)中的峰都代表?xiàng)l-空白的轉(zhuǎn)變或空白-條的轉(zhuǎn)變。出現(xiàn)在信號(hào)中的噪聲可提供條-空白轉(zhuǎn)變的錯(cuò)誤指示。
方法500可進(jìn)一步包含步驟508,給一階導(dǎo)數(shù)信號(hào)提供增益和濾波器。在一個(gè)示例中,增益和濾波器由自動(dòng)增益控制(agc)和濾波器電路提供,例如參考元件128所公開的。方法500進(jìn)一步包含將信號(hào)分離為同樣的波形和將不同的相位延遲應(yīng)用于選擇的波形。在步驟510,短延遲被應(yīng)用到原始波形來(lái)產(chǎn)生早期相位波形。在步驟512,較長(zhǎng)時(shí)間延遲被應(yīng)用到原始波形來(lái)產(chǎn)生主要相位(或基線)波形。早期相位波形的延遲少于主要相位波形的延遲。在步驟514,甚至更長(zhǎng)時(shí)間的延遲被應(yīng)用到原始波形來(lái)產(chǎn)生延遲的相位波形。延遲相位波形的延遲大于主要波形的延遲。
方法500進(jìn)一步包含峰值比較器步驟516,其可通過(guò)峰值窗口檢測(cè)級(jí)136實(shí)現(xiàn),其中主要相位(或基線)波形的幅度與早期相位波形和延遲相位波形比較。如果主要相位波形的幅度大于或等于早期相位波形和延遲相位波形兩者的幅度,如步驟516a所示,在步驟518正向峰值窗口打開。如果主要相位波形的幅度小于或等于早期相位波形和延遲相位波形兩者的幅度,如步驟516b所示,負(fù)向峰值窗口在步驟520打開。如果兩個(gè)條件都不能滿足,在步驟522,峰值窗口關(guān)閉或保持關(guān)閉。
方法500也進(jìn)一步包含閾值比較器步驟524,其可通過(guò)于此描述的包絡(luò)檢測(cè)級(jí)145實(shí)現(xiàn),其中正包絡(luò)輸入信號(hào)147和負(fù)包絡(luò)輸入信號(hào)148的幅度與閾值比較,如果幅度大于上閾值150或小于下峰閾值151,包絡(luò)窗口149在步驟526打開。包絡(luò)窗口149可以通過(guò)利用二極管、電容器等操作波形來(lái)保持打開大于超過(guò)閾值的波形幅度的持續(xù)時(shí)間。如果閾值條件沒有滿足,在步驟528包絡(luò)窗口關(guān)閉或保持關(guān)閉。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,方法500包含步驟530,如果正向或負(fù)向峰值窗口是打開的,發(fā)送模擬信息到數(shù)字轉(zhuǎn)換器用于解碼。此外,在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中,如果另外包絡(luò)窗口是打開的,執(zhí)行發(fā)送模擬信息到數(shù)字轉(zhuǎn)換器用于解碼的步驟530。如圖5所示,如果正向峰值窗口或負(fù)向峰值窗口是打開的(分別如步驟518和520指示的),以及閾值包絡(luò)窗口是打開的(如步驟526所示),則邊緣檢測(cè)窗口在步驟532打開并且在步驟536邊緣檢測(cè)觸發(fā)信號(hào)被送到數(shù)字轉(zhuǎn)換器電路。如果比較標(biāo)準(zhǔn)不滿足,則在步驟534邊緣檢測(cè)窗口關(guān)閉或保持關(guān)閉。在一個(gè)示例中,比較器步驟530可通過(guò)此處描述的觸發(fā)級(jí)153實(shí)現(xiàn)。
方法500也進(jìn)一步包含步驟538,其中二階導(dǎo)數(shù)級(jí)處理主要相位波形以獲得二階導(dǎo)數(shù)波形。來(lái)自二階導(dǎo)數(shù)波形的數(shù)據(jù)例如零交叉,在步驟536也被傳遞到數(shù)字轉(zhuǎn)換器用于隨后的解碼。
盡管已參照許多具體實(shí)施例描述了本發(fā)明時(shí),應(yīng)理解的是本發(fā)明的真正精神和范圍應(yīng)僅僅關(guān)于本說(shuō)明書能夠支持的權(quán)利要求來(lái)確定。進(jìn)一步地,盡管在這里的許多情況中系統(tǒng)、設(shè)備和方法被描述為具有一定數(shù)量的元件,但是將理解的是這樣的系統(tǒng)、設(shè)備和方法能以少于所述的一定數(shù)量的元件來(lái)實(shí)踐。而且,盡管許多特定實(shí)施例已被描述,但是將理解的是已參照每個(gè)特定實(shí)施例描述的特征和方面可用在每個(gè)剩余的具體描述的實(shí)施例中。
在這里列出的裝置和方法中,下面列出了:
a1.一種用于解碼符號(hào)體系的編碼的符號(hào)字符的光讀取器,該光讀取器包括:
激光源,用于沿光學(xué)路徑生成激光束;
透鏡組件,用于在聚焦平面上將激光束聚焦到編碼的符號(hào)字符上;
掃描機(jī)構(gòu),用于在預(yù)定頻率上振蕩激光束以根據(jù)預(yù)先描述的掃描模式掃過(guò)編碼的符號(hào)字符;
光電檢測(cè)器,具有與從掃描的編碼符號(hào)字符散射的激光束相應(yīng)的檢測(cè)的光強(qiáng)度作為輸入,以及具有表示編碼的符號(hào)字符的掃描數(shù)據(jù)信號(hào)編碼信息作為輸出;以及
具有輸入和輸出的掃描數(shù)據(jù)信號(hào)處理器,該掃描數(shù)據(jù)信號(hào)處理器包括適于從掃描數(shù)據(jù)信號(hào)中提供主要相位波形的第一時(shí)間延遲級(jí),適于從掃描數(shù)據(jù)信號(hào)中提供早期相位波形的第二時(shí)間延遲級(jí),該早期相位波形具有小于該主要相位波形的傳播延遲,以及適于從掃描數(shù)據(jù)信號(hào)中提供延遲相位波形的第三時(shí)間延遲級(jí),該延遲的相位波形具有大于主要相位波形的傳播延遲,該掃描數(shù)據(jù)信號(hào)處理器進(jìn)一步包括峰值窗口檢測(cè)級(jí),用于當(dāng)主要相位波形的幅度大于或等于早期相位波形和延遲的相位波形的幅度二者時(shí),生成峰值窗口時(shí)間幀;以及
數(shù)字轉(zhuǎn)換器電路,適于在峰值窗口時(shí)間幀內(nèi)接受掃描數(shù)據(jù)信號(hào)處理器輸出。
a2.根據(jù)a1的光讀取器,其中掃描數(shù)據(jù)信號(hào)處理器的輸入是電模擬掃描數(shù)據(jù)信號(hào),并且所述輸出是數(shù)字掃描數(shù)據(jù)信號(hào)。
a3.根據(jù)a2的光讀取器,其中模擬掃描數(shù)據(jù)信號(hào)被前置放大。
a4.根據(jù)a2的光讀取器,其中模擬掃描數(shù)據(jù)信號(hào)是一階導(dǎo)數(shù)輸出信號(hào)。
a5.根據(jù)a1的光讀取器,進(jìn)一步包括定義標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間幀的包絡(luò)檢測(cè)級(jí),在該標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間幀內(nèi),將該掃描數(shù)據(jù)信號(hào)處理器的輸出傳遞給該數(shù)字轉(zhuǎn)換器。
a6.根據(jù)a5的光讀取器,其中該標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間幀是波形的幅度超過(guò)閾值信號(hào)幅度的時(shí)間周期。
a7.根據(jù)a6的光讀取器,其中閾值信號(hào)幅度近似為所期待的峰值幅度的值的一半。
a8.根據(jù)a6的光讀取器,其中閾值信號(hào)幅度大于與光讀取器的操作相關(guān)聯(lián)的所期待的噪聲的幅度。
a9.根據(jù)a1的光讀取器,其中第一時(shí)間延遲級(jí)、第二時(shí)間延遲級(jí)和第三時(shí)間延遲級(jí)的至少一個(gè)是貝塞爾濾波器。
a10.根據(jù)a1的光讀取器,其中早期相位波形傳播延遲比主要相位波形傳播延遲小近似0.002毫秒。
a11.根據(jù)a1的光讀取器,其中延遲的相位波形傳播延遲比主要相位波形傳播延遲大近似0.002毫秒。
a12.根據(jù)a1的光讀取器,進(jìn)一步包括用于將零交叉指示器提供給數(shù)字轉(zhuǎn)換器電路的二階導(dǎo)數(shù)級(jí)。
a13.根據(jù)a1的光讀取器,其中用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)掃描數(shù)據(jù)信號(hào)處理器。
b1.一種用于在光讀取器中處理掃描數(shù)據(jù)的方法,包括步驟:
在外殼內(nèi)提供用于沿光學(xué)路徑生成激光束的激光源,用于將激光束聚焦到編碼的符號(hào)字符上的透鏡組件,用于檢測(cè)與從掃描的編碼符號(hào)字符散射的激光束相應(yīng)的光強(qiáng)度并生成表示編碼的符號(hào)字符的掃描數(shù)據(jù)信號(hào)編碼信息的光電檢測(cè)器;
從具有標(biāo)稱傳播延遲的掃描數(shù)據(jù)信號(hào)中生成主要相位波形;
從具有小于主要相位波形的標(biāo)稱傳播延遲的波形傳播延遲的掃描數(shù)據(jù)信號(hào)中生成早期相位波形;
從具有大于主要相位波形的標(biāo)稱傳播延遲的波形傳播延遲的掃描數(shù)據(jù)信號(hào)中生成延遲的相位波形;
將主要相位波形的幅度與早期相位波形的幅度以及延遲的相位波形的幅度相比較;
如果主要相位波形的幅度大于、小于或等于早期相位波形和延遲的相位波形二者的幅度,生成峰值窗口時(shí)間幀;以及
在峰值窗口時(shí)間幀期間,嘗試解碼編碼的符號(hào)字符。
b2.根據(jù)b1的方法,進(jìn)一步包括步驟:
提供一階導(dǎo)數(shù)信號(hào)生成級(jí),用于從掃描數(shù)據(jù)信號(hào)中生成一階導(dǎo)數(shù)輸出信號(hào),以及從一階導(dǎo)數(shù)輸出信號(hào)中生成主要相位波形、早期相位波形和延遲的相位波形。
b3.根據(jù)b1的方法,其中嘗試解碼掃描數(shù)據(jù)信號(hào)的步驟僅發(fā)生于峰值窗口時(shí)間幀期間。
b4.根據(jù)b1的方法,進(jìn)一步包括步驟:
將主要相位波形的幅度與峰值閾值相比較,以及,如果幅度超過(guò)了峰值閾值,生成包絡(luò)窗口時(shí)間幀。
b5.根據(jù)b4的方法,其中該峰值閾值是上限。
b6.根據(jù)b5的方法,進(jìn)一步包括步驟:從主要相位波形的幅度中生成正包絡(luò)輸入信號(hào),以及如果正包絡(luò)輸入信號(hào)的幅度超過(guò)了該上限峰值閾值,生成包絡(luò)窗口時(shí)間幀。
b7.根據(jù)b4的方法,其中該峰值閾值是下限。
b8.根據(jù)b7的方法,進(jìn)一步包括步驟:從主要相位波形的幅度中生成負(fù)包絡(luò)輸入信號(hào),以及如果負(fù)包絡(luò)輸入信號(hào)的幅度小于上限峰值閾值,生成包絡(luò)窗口時(shí)間幀。
b9.根據(jù)b4的方法,其中嘗試解碼掃描數(shù)據(jù)信號(hào)的步驟在峰值窗口時(shí)間幀和包絡(luò)窗口時(shí)間幀期間發(fā)生。