視野中的被追蹤代碼與在另一個(gè)視野中的被追蹤代碼相關(guān)聯(lián)。這個(gè)方法可以迭代地重復(fù)以確定針對(duì)特定代碼的姿態(tài)的后續(xù)范圍。
[0035]追蹤模型的示例
[0036]追蹤模型的以下示例被提供為僅用于示例性目的并且并非是限定性的。針對(duì)以下每個(gè)示例，提供了物理環(huán)境并且討論了追蹤模型的參數(shù)。
[0037]根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面，公開(kāi)的系統(tǒng)和方法可以追蹤被施加到箱體上的代碼，其中箱體在系統(tǒng)中的輸送帶上移動(dòng)并且單一照相機(jī)提供單一視野。在每個(gè)箱體上、在“尖粧籬柵”的方向上存在兩個(gè)線性條形碼，并且?guī)鄬?duì)照相機(jī)豎向移動(dòng)。尖粧籬柵方向是這樣一種方向，在其中條形碼本質(zhì)上是水平的(條豎向)。
[0038]追蹤模型可以使用運(yùn)動(dòng)的方向、圖像之間的最小和最大移動(dòng)量、以及在豎向移動(dòng)中的最大誤差(在像素中)以預(yù)測(cè)可能的下一個(gè)代碼姿態(tài)的范圍。追蹤模型可以進(jìn)一步假設(shè)為:下一個(gè)代碼姿態(tài)可以在均勻分布條件下位于預(yù)測(cè)范圍內(nèi)。初始追蹤模型可以是這樣一種追蹤模型，在其中，運(yùn)動(dòng)的方向等于90度，最小移動(dòng)量為O米/秒，并且最大移動(dòng)量可以為圖像高度的一半。
[0039]基于示例性模型的簡(jiǎn)單預(yù)測(cè)可以識(shí)別每個(gè)條形碼的下一個(gè)位置。例如，模型可以預(yù)測(cè)位置可以是沿分別起始于并結(jié)束在距每個(gè)條形碼的當(dāng)前位置的最小和最大移動(dòng)距離處的豎直線段，并且“X”位置不超過(guò)距豎直線的最大誤差。模型中的可能校正可以包括將模型中的運(yùn)動(dòng)的方向替換為最后兩個(gè)位置之間的實(shí)際測(cè)量的角度或者可能地角度的運(yùn)行平均值。
[0040]根據(jù)本公開(kāi)的一些方面，公開(kāi)的系統(tǒng)和方法可以追蹤施加到在傳輸帶上隨機(jī)移動(dòng)的箱體上的代碼，其中，在單一次數(shù)處，多達(dá)兩個(gè)箱體可以是可見(jiàn)的。假設(shè)系統(tǒng)包括具有視野擴(kuò)展器并且沒(méi)有校準(zhǔn)信息的單一照相機(jī)，如在美國(guó)申請(qǐng)8，646，690描述的那樣，輸送機(jī)具有定向編碼器以及輸送帶具有恒定速度并且不停地移動(dòng)箱體。此外，在這個(gè)示例中，每個(gè)代碼具有未知方向，其并不隨箱體在輸送帶上移動(dòng)而發(fā)生改變。
[0041]公開(kāi)的系統(tǒng)和方法可以使用例如、在輸送機(jī)處和最高的箱體高度處的每像素物理單元中的關(guān)于編碼器(輸送機(jī)位置)的信息、在捕捉到的圖像中的視野的相對(duì)方向和區(qū)域、可能的箱體高度的范圍以及照相機(jī)校準(zhǔn)信息。
[0042]追蹤模型可以使用運(yùn)動(dòng)的方向、圖像中的箱體的速度、關(guān)于距期望位置的最大偏差的信息來(lái)預(yù)測(cè)在每個(gè)視野中的每個(gè)被追蹤代碼的可能的下一個(gè)代碼姿態(tài)的范圍。追蹤模型還可以將高斯似然假設(shè)為距期望位置的距離的函數(shù)以預(yù)測(cè)可能的下一個(gè)代碼姿態(tài)的范圍。
[0043]初始追蹤模型可以包括等于90度的運(yùn)動(dòng)的方向、等于20個(gè)像素的最大偏差以及等于輸送機(jī)的速度的平均值的圖像中的速度以及最大箱體高度，其中，每一個(gè)均通過(guò)使用合適的照相機(jī)校準(zhǔn)來(lái)計(jì)算對(duì)應(yīng)每個(gè)編碼單元的運(yùn)動(dòng)從而被確定出。
[0044]基于示例性模型的簡(jiǎn)單預(yù)測(cè)可以識(shí)別每個(gè)代碼的下一個(gè)位置。例如，模型可以通過(guò)使速度次數(shù)與當(dāng)前編碼器讀取和先前編碼器讀取之間的差異相乘來(lái)預(yù)測(cè)代碼的下一個(gè)位置，其中具有類(lèi)似于在代碼特征中的方向的方向。位于預(yù)測(cè)范圍內(nèi)的代碼的似然可以相對(duì)預(yù)測(cè)位置由高斯似然函數(shù)來(lái)確定。對(duì)模塊的可能校正可以包括:通過(guò)采用測(cè)量到的方向的運(yùn)行平均值來(lái)校正在代碼特征中的符號(hào)的方向以及通過(guò)使用由編碼器變化劃分的位于先前位置和當(dāng)前位置之間的測(cè)量到的距離的運(yùn)行平均值來(lái)校正速度。
[0045]根據(jù)本公開(kāi)的一些方面，公開(kāi)的系統(tǒng)和方法可以追蹤施加到箱體并且由手持閱讀器或者展示閱讀器(比如在食品雜貨店結(jié)賬處的閱讀器)來(lái)讀取的代碼。在這個(gè)示例中，每個(gè)箱體具有帶有混亂文本的單一條形碼，并且存在相對(duì)于照相機(jī)的代碼的任意但平穩(wěn)的定向變化以及未知但平穩(wěn)變化的代碼方向和速度。
[0046]針對(duì)X和y速度以及角速度，追蹤模型可以使用離散且獨(dú)立的卡爾曼濾波器?？柭鼮V波作為用于對(duì)象追蹤的方法在本領(lǐng)域是眾所周知的。使用卡爾曼濾波用于追蹤的不例可以在 Gutman，P.，Velger，Μ.，的 “Tracking Targets Using AdaptiVe KalmanFiltering，，，，IEEE Transact1ns on Aerospace and Electronic Systems Vol.26, N0.5:pp.691-699 (1990).中被發(fā)現(xiàn)。初始追蹤模型可以將x和y維度中速度設(shè)置為都等于零，角速度也等于零、將針對(duì)速度的方差測(cè)量結(jié)果設(shè)置為大值，并且將針對(duì)位置的方差測(cè)量結(jié)果設(shè)置為近似定向測(cè)量誤差的某值(比如半個(gè)字符寬度)。
[0047]基于示例性模型的簡(jiǎn)單預(yù)測(cè)可以應(yīng)用恒定速度或加速模塊來(lái)預(yù)測(cè)代碼的下一個(gè)位置?？赡艿淖粉櫮Ｐ托Ｕ梢园ㄒ詷?biāo)準(zhǔn)模式簡(jiǎn)單地更新卡爾曼濾波器方差。
[0048]根據(jù)本公開(kāi)的一些方面，公開(kāi)的系統(tǒng)和方法可以包括施加到在傳輸帶上隨機(jī)移動(dòng)的箱體上的標(biāo)記。每個(gè)標(biāo)記具有一簇印刷的條形碼以及二維符號(hào)，其中，一些條形碼和符號(hào)被堆疊、比如被印刷為平行于其他條形碼和符號(hào)。標(biāo)記可以位于箱體的頂部或側(cè)邊，并且一些標(biāo)記位于其他標(biāo)記的頂部。輸送帶具有恒定速度，但是可以周期性地停止。照相機(jī)設(shè)置有傾斜的視角。光學(xué)系統(tǒng)具有兩個(gè)照相機(jī)，其中每個(gè)照相機(jī)都具有視野擴(kuò)展器，并且不存在校準(zhǔn)信息。每個(gè)標(biāo)記處于未知獨(dú)立的方向上，其可以隨箱體趕上輸送機(jī)的側(cè)邊而平穩(wěn)地變化。
[0049]公開(kāi)的系統(tǒng)和方法可以使用圖像中的視野的相對(duì)方向和區(qū)域以及每個(gè)圖像的時(shí)間戳來(lái)預(yù)測(cè)標(biāo)記的姿態(tài)的可能范圍。追蹤模型可以進(jìn)一步將在捕捉到的圖像中的標(biāo)記的運(yùn)動(dòng)方向、在捕捉到的圖像中的標(biāo)記的速度、標(biāo)記的角速度、距期望位置的最大偏差以及最大角偏差用作為參數(shù)。追蹤模型還可以將高斯似然假設(shè)為距期望位置的距離和角偏差的函數(shù)。
[0050]初始追蹤模型可以包括等于90度的運(yùn)動(dòng)的方向(具有15度不確定性)、用于在捕捉的圖像中的速度和角速度的未知值、以及20個(gè)像素的最大偏差。模塊還可以假設(shè)在每個(gè)視野中的標(biāo)記上的代碼空間布置(如在第一圖像中測(cè)量到的)。
[0051]基于示例性模塊的簡(jiǎn)單預(yù)測(cè)可以在不同假設(shè)條件下識(shí)別標(biāo)記中心的下一個(gè)位置。如果速度是未知的，則標(biāo)記可以處于沿著位于先前標(biāo)記中心和沿運(yùn)動(dòng)的方向的視野的邊緣之間的線段的任何地方處?？蛇x地，如果速度是已知的，則標(biāo)記中心可以位于線段上的點(diǎn)處，其遠(yuǎn)離使速度與當(dāng)前圖像和先前圖像之間的時(shí)間戳中的差異相乘而被確定出的距離。模型還可以預(yù)測(cè)下一個(gè)標(biāo)記的取向。具體地，如果角速度是未知的，則下一個(gè)標(biāo)記可以具有任意取向。如果角速度是已知的，則標(biāo)記處于這樣一種角度，該角度通過(guò)使角速度與當(dāng)前圖像和先前圖像之間的時(shí)間戮中的差異相乘并且加上先前角度來(lái)被確定。
[0052]在姿態(tài)的預(yù)測(cè)范圍內(nèi)的標(biāo)記的似然可以相對(duì)于預(yù)測(cè)位置和角度由高斯似然函數(shù)來(lái)確定。可以通過(guò)使用空間布置來(lái)確定在標(biāo)記上的每個(gè)代碼的預(yù)測(cè)位置?？梢员皇┘拥侥K的可能校正可以包括通過(guò)使被發(fā)現(xiàn)的代碼(或者至少是可見(jiàn)的代碼)的空間布置適于原始空間布置來(lái)確定標(biāo)記的姿態(tài)，通過(guò)采用測(cè)量取向的運(yùn)行平均值來(lái)校正在代碼特征中的標(biāo)記的取向、通過(guò)使用位于由時(shí)間戳變化劃分的先前位置和當(dāng)前位置之間的測(cè)量距離的運(yùn)行平均值來(lái)校正角速度和線速度，以及通過(guò)對(duì)測(cè)量的相對(duì)位置和在設(shè)置中的每個(gè)代碼的方向進(jìn)行平均來(lái)校正空間布置。
[0053]在基于圖像的自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)中，基于圖像的閱讀器有時(shí)候也許不能基于捕捉到的圖像讀取光代碼。例如，一些捕捉到的圖像可以不包括光代碼?，F(xiàn)代基于圖像的光代碼閱讀器中的照相機(jī)典型地操作在高頻下。由于捕捉圖像的高速率，一些圖像可以不包括光代碼(比如當(dāng)其進(jìn)入視野時(shí)圖像可以具有輸送帶或箱體，或者進(jìn)入視野的條形碼)。自然地，在那些情形中，分析捕捉到的圖像將不會(huì)識(shí)別圖像中的光代碼。在其他情形中，捕捉到的圖像可以包括光代碼，該光代碼可以由或者不能由基于圖像的系統(tǒng)來(lái)定位。此外，甚至在其中光代碼已經(jīng)由基于圖像的系統(tǒng)來(lái)定位的一些情形中，基于圖像的系統(tǒng)也許不能對(duì)光代碼進(jìn)行解碼。
[0054]根據(jù)本公開(kāi)的多個(gè)方面，公開(kāi)的系統(tǒng)和方法可以在圖像中識(shí)別具有光代碼的圖像并且可以存儲(chǔ)這些圖像。這可以被完成以改善圖像緩沖。圖像中的光代碼可以被解碼或者不可以被解碼。此外，公開(kāi)的系統(tǒng)和方法可以識(shí)別二次圖像，例如在其中沒(méi)有光代碼已經(jīng)位于圖像內(nèi)的圖像。公開(kāi)的系統(tǒng)和方法可以收集保存的圖像并且確定不成功的光代碼讀取的原因。
[0055]典型的光閱讀器系統(tǒng)存儲(chǔ)并且傳送所有捕捉到的圖像至處理單元以用于進(jìn)一步處理，例如用于分析為什么特定光代碼沒(méi)有解碼的原因。然而，那些系統(tǒng)具有用于圖像的限制的帶寬和限制的存儲(chǔ)空間。因此，將脫機(jī)的所有圖像傳送至處理單元或者將所有捕捉到的圖像存儲(chǔ)在光閱讀器系統(tǒng)存儲(chǔ)器中是不實(shí)際的。此外，并非所有捕捉到的圖像也許有用于處理單元來(lái)識(shí)別解碼失敗的原因，因此，當(dāng)傳送或存儲(chǔ)那些圖像時(shí)，重要的光閱讀器源可以終結(jié)浪費(fèi)。公開(kāi)的系統(tǒng)和方法可以僅識(shí)別捕捉到的圖像的子集，例如以分析為什么特定代碼解碼失敗。
[0056]根據(jù)公開(kāi)的一些方面，光閱讀器可以在它的視覺(jué)范圍內(nèi)具有帶有施加到目標(biāo)上的光代碼的目標(biāo)。具體地，光閱讀器可以捕捉目標(biāo)的多個(gè)圖像或幀。通過(guò)整個(gè)集合的捕捉到的圖像，公開(kāi)的系統(tǒng)可以首先識(shí)別具有光代碼的圖像并且將它們與不具有光代碼的其他圖像分隔開(kāi)。
[0057]公開(kāi)的系統(tǒng)和方法可以嘗試對(duì)包括有光代碼的圖像進(jìn)行解碼。公開(kāi)的方法可以成功地對(duì)包含代碼的一些圖像進(jìn)行解碼。包含代碼但沒(méi)有被成功解碼的其他圖像可以被用于分析解碼失敗的原因。根據(jù)公開(kāi)的一些方面，具有代碼但沒(méi)有成功解碼的圖像可以被分為兩個(gè)組。第一組可以包括最感興趣的圖像，并且第二組包括冗余圖像。第一組和第二組的圖像可以被存儲(chǔ)在不同存儲(chǔ)器位置中。最感興趣的圖像可以被存儲(chǔ)在例如內(nèi)部存儲(chǔ)器中或者例如通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)被傳遞到遠(yuǎn)程位置。第二組的冗余圖像被存儲(chǔ)在其中的存儲(chǔ)器位置可以被再次使用以存儲(chǔ)其他圖像。
[0058]在典型的應(yīng)用中，針對(duì)于被識(shí)別但是并未被成功解碼每個(gè)代碼而言，光閱讀器構(gòu)造為識(shí)別最感興趣的單一圖像。然而，單一圖像也許不能夠提供關(guān)于特定代碼沒(méi)有解碼的原因的足夠信息。例