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用于追蹤光代碼的系統(tǒng)和方法

文檔序號:9751241閱讀:586來源:國知局
用于追蹤光代碼的系統(tǒng)和方法
【專利說明】用于追蹤光代碼的系統(tǒng)和方法
[0001]相關(guān)串請的交叉引用
[0002]本發(fā)明涉及于2014年10月9日提交的、申請?zhí)枮門BD、申請人為IvanA.Bachelder和Savithri Vaidyanathan、發(fā)明名稱為“條形碼解碼”的美國申請,該申請的內(nèi)容以引用的方式并入本申請中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及追蹤目標,更具體而言、涉及預測光代碼的可能的將來位置的范圍。
【背景技術(shù)】
[0004]自動識別與目標的追蹤、例如在使用光代碼的產(chǎn)品中有很多應(yīng)用。光代碼是根據(jù)一些預定規(guī)則裝配的、具有不同光反射或光發(fā)射的元素的圖案。已知的光代碼是用在不同消費品中的線性條形碼。線性條形碼包括以線性方式的條或空格。光代碼還可以是二維的。線性且二維條形碼總體上被稱為符號。二維光代碼可以包括以二維矩陣代碼的打開/閉合圖案。條形碼或符號可以被印刷在放置在產(chǎn)品包裝上的標記上或者直接被印刷在產(chǎn)品本身上。
[0005]可以通過使用固定架設(shè)備或便攜式手持裝置中的光閱讀器對在條形碼或符號中編碼的信息進行解碼。例如,在固定架設(shè)備的情形中,傳輸線使標記有代碼或符號的目標在固定架閱讀器的范圍中移動,這可以產(chǎn)生代碼或符號的圖像?;趫D像的閱讀器裝置典型地包括能夠產(chǎn)生視野(FOV)的二維圖像的至少一個照相機。例如,一些系統(tǒng)當前使用二維電荷耦合裝置(CCD)圖像傳感器,其獲取隨后被處理器接收的圖像。所述處理器編程為檢查圖像數(shù)據(jù)以識別代碼候選物(比如條形碼候選物或符號候選物)并且對那些代碼候選物進行解碼。閱讀器裝置可以編程為在快速演替中獲取視野(FOV)的圖像并且盡可能快地對任意獲取的代碼候選物進行解碼。處理器運行一個或多個解碼算法以對代碼候選物進行解碼。
[0006]在固定架設(shè)備中,光閱讀器可以獲取相同目標和應(yīng)用代碼的大量圖像。目標和應(yīng)用代碼可以在沿穿過FOV的方向上的不同位置中。此外,圖像中的一些目標和應(yīng)用代碼對于FOV是新的,例如,在先前圖像期間被定位在FOV外部的那些,并且其他目標和應(yīng)用代碼在產(chǎn)生后續(xù)圖像之前離開F0V。
[0007]當獲得代碼的圖像時,圖像的質(zhì)量取決于幾個因素、例如閱讀器相對于代碼被施加的表面的角度、代碼被施加的表面的材料和紋理、標記之后的代碼標記質(zhì)量或損壞、環(huán)境和裝置照明特征、應(yīng)用符號中的扭曲、傳輸線速度、距代碼被施加的表面的距離、光學模糊、照相機分辨率、傳感器噪聲、運動模糊(傳感器曝光期間的部分運動)等。圖像質(zhì)量影響了運行具體算法以對代碼進行解碼的處理器的能力。例如,在很多情形中,單一解碼算法不能成功地對圖像中的代碼進行解碼,除非包圍圖像獲取的環(huán)境本質(zhì)上是理想的。此外,圖像也許不包括全部代碼,但僅包括其片段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]代碼的多個圖像對于重建整個代碼是必需的。為了補償代碼的不完全和不完整的圖像獲取,追蹤算法可以有助于定位在何處代碼是在后續(xù)捕捉到的圖像中。在相同代碼的不同片段在后續(xù)圖像中被識別之后,拼接算法(stitching algorithms)可以被用于拼接不同片段以產(chǎn)生整個代碼。
[0009]在一些方面中,提供了一種用于定位施加到目標的條形碼的方法。所述方法包括由處理器接收在第一時間處由照相機捕捉到的施加到第一目標的第一條形碼片段的第一圖像,并且由所述處理器基于所述第一圖像來識別第一條形碼片段的第一位置。所述方法還包括由所述處理器接收在第二時間處由所述照相機捕捉到的第二條形碼片段的第二圖像,并且由所述處理器基于所述第二圖像來識別第二條形碼片段的第二位置。所述方法包括由所述處理器基于追蹤模型來預測第一條形碼片段在第二時間處的可能位置的范圍,其中所述追蹤模型基于所述第一位置來追蹤第一條形碼片段,并且由所述處理器確定出:如果所述第二位置位于第一條形碼片段在所述第二時間處的可能位置的范圍內(nèi),則所述第一條形碼片段和第二條形碼片段對應(yīng)于施加到第一目標的相同條形碼。
[0010]在一些方面中,提供了一種用于定位施加到系統(tǒng)中的目標的條形碼的方法,所述系統(tǒng)構(gòu)造為擴展由具有圖像傳感器的照相機成像的場景的視野,所述方法包括:接收在第一時間處由所述照相機捕捉到的第一圖像,所述第一圖像包括第一視野和第二視野,其中所述第一圖像的第一視野描繪第一條形碼片段并且所述第一圖像的第二視野描繪第二條形碼片段;基于所述第一圖像來識別在所述第一圖像的第一視野內(nèi)的第一條形碼片段的第一位置;基于所述第一圖像來識別在所述第一圖像的第二視野內(nèi)的第二條形碼片段的第一位置。所述方法可以包括:接收在第二時間處由所述照相機捕捉到的第二圖像,所述第二圖像包括第一視野和第二視野,其中,所述第二圖像的第一視野描繪第三條形碼片段并且所述第二圖像的第二視野描繪第四條形碼片段;基于所述第二圖像來識別在所述第二圖像的第一視野內(nèi)的第三條形碼片段的第二位置;基于所述第二圖像來識別在所述第二圖像的第二視野內(nèi)的第四條形碼片段的第二位置。所述方法包括:基于第一追蹤模型來預測第一條形碼片段在第二時間處的可能位置的范圍,其中所述第一追蹤模型基于所述第一條形碼片段的第一位置來追蹤第一條形碼片段;基于第二追蹤模型來預測第二條形碼片段在第二時間處的可能位置的范圍,其中所述第二追蹤模型基于第二條形碼片段的第一位置來追蹤第二條形碼片段;確定所述第三條形碼片段的第二位置是否位于所述第一條形碼片段在第二時間處的可能位置的范圍內(nèi);確定所述第四條形碼片段的第二位置是否位于所述第二條形碼片段在第二時間處的可能位置的范圍內(nèi);并且如果第三條形碼片段的第二位置位于第一條形碼片段在第二時間處的可能位置的范圍內(nèi)并且第四條形碼片段的第二位置位于第二條形碼片段在第二時間處的可能位置的范圍內(nèi),則確定出第一條形碼片段、第二條形碼片段、第三條形碼片段以及第四條形碼片段對應(yīng)于相同的條形碼。
[0011]在一些方面中,提供了一種用于定位施加到目標的條形碼的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括:照相機,其構(gòu)造為捕捉施加到目標的條形碼的圖像;以及處理器,其與所述照相機通信。所述處理器被構(gòu)造為:接收在第一時間處由所述照相機捕捉到的施加到第一目標的第一條形碼片段的第一圖像;基于所述第一圖像來識別第一條形碼片段的第一位置;接收在第二時間處由所述照相機捕捉到的第二條形碼片段的第二圖像;基于所述第二圖像來識別第二條形碼片段的第二位置;基于追蹤模型來預測第一條形碼片段在第二時間處的可能位置的范圍,其中所述追蹤模型基于所述第一位置來追蹤第一條形碼片段;并且如果所述第二位置位于所述第一條形碼片段在第二時間處的可能位置的范圍內(nèi),則確定出所述第一條形碼片段和第二條形碼片段對應(yīng)于施加到第一目標的相同條形碼。
[0012]在一些方面中,提供了一種用于定位施加到目標的條形碼的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)構(gòu)造為擴展由具有圖像傳感器的照相機成像的場景的視野。所述系統(tǒng)包括:照相機,其構(gòu)造為捕捉施加到目標的條形碼的圖像;以及處理器,其與所述照相機通信。所述處理器被構(gòu)造為:接收在第一時間處由所述照相機捕捉到的第一圖像,所述第一圖像包括第一視野和第二視野,其中所述第一圖像的第一視野描繪第一條形碼片段并且所述第一圖像的第二視野描繪第二條形碼片段;基于所述第一圖像來識別在所述第一圖像的第一視野內(nèi)的第一條形碼片段的第一位置;基于所述第一圖像來識別在所述第一圖像的第二視野內(nèi)的第二條形碼片段的第一位置;接收在第二時間處由所述照相機捕捉到的第二圖像,所述第二圖像包括第一視野和第二視野,其中,所述第二圖像的第一視野描繪第三條形碼片段并且所述第二圖像的第二視野描繪第四條形碼片段;基于所述第二圖像來識別在所述第二圖像的第一視野內(nèi)的第三條形碼片段的第二位置;基于所述第二圖像來識別在所述第二圖像的第二視野內(nèi)的第四條形碼片段的第二位置。所述處理器被構(gòu)造為:基于第一追蹤模型來預測第一條形碼片段在第二時間處的可能位置的范圍,其中所述第一追蹤模型基于所述第一條形碼片段的第一位置來追蹤第一條形碼片段;基于第二追蹤模型來預測第二條形碼片段在第二時間處的可能位置的范圍,其中所述第二追蹤模型基于第二條形碼片段的第一位置來追蹤第二條形碼片段。所述處理器被構(gòu)造為:確定所述第三條形碼片段的第二位置是否位于所述第一條形碼片段在第二時間處的可能位置的范圍內(nèi);確定所述第四條形碼片段的第二位置是否位于所述第二條形碼片段在第二時間處的可能位置的范圍內(nèi);并且如果第三條形碼片段的第二位置位于第一條形碼片段在第二時間處的可能位置的范圍內(nèi)并且第四條形碼片段的第二位置位于第二條形碼片段在第二時間處的可能位置的范圍內(nèi),則確定出第一條形碼片段、第二條形碼片段、第三條形碼片段以及第四條形碼片段對應(yīng)于相同的條形碼。
[0013]參考附圖,這些和其他實施例在說明書剩余部分中將被更詳細地描述。
【附圖說明】
[0014]圖1示出了根據(jù)一些實施例的示例性圖像處理系統(tǒng);
[0015]圖2示出了根據(jù)一些實施例的示例性適應(yīng)性追蹤模型;
[0016]圖3示出了根據(jù)一些實施例的示例性適應(yīng)性追蹤模型。
【具體實施方式】
[0017]參考所附附圖,現(xiàn)在描述本發(fā)明的多個方面,其中,相同參考數(shù)字貫穿多個附圖以對應(yīng)相似的元件。應(yīng)該理解的是,然而此后涉及其的附圖和詳細描述并非旨在將要求保護的主題限制至公開的特定形式。相反,目的是覆蓋落入要求保護的主題的精神和保護范圍的所有修改、等同體和可選方式。
[0018]本發(fā)明涉及用于追蹤光閱讀器系統(tǒng)中的代碼的系統(tǒng)和方法。根據(jù)本公開的多個方面,基于相同光代碼或組的至少一個或多個先前測量的姿態(tài),追蹤模型預測可能的范圍、并且有時候預測光代碼或光代碼組的姿態(tài)的相對似然(Iikehood)。追蹤模型的這種預測能力約束可能對應(yīng)的范圍或者在移動的光代碼和在隨后次數(shù)或不同空間參考幀處被識別的光代碼之間進行匹配。更具體地,追蹤模型可以約束興趣組和在隨后次數(shù)或不同空間參考幀處被識別的候選光代碼組之間的可能對應(yīng)的范圍。根據(jù)本公開的可選方面,為了同時追蹤一個或多個明顯的、但可能相似的光代碼或光代碼組,追蹤
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