(57)【要約】【課題】光学コードの移動に関連するぼやけが低減する光学コードを走査するための光学コード・イメージ・スキャナ装置を提供する。【解決手段】バーコードの差動パンにより、イメージ・スキャナを通過するバーコードの移動に関連するぼやけが低減または除去される画像取込装置によりバーコードまたは他の光学コードを走査するためのイメージ・スキャナ装置、方法およびシステム。バーコードの画像は、イメージ・スキャナを通過するバーコードの見掛け上の移動の少なくともある部分を打ち消す方向に、画像取込装置を横切ってパンされるか、または移動する。画像取込装置の方向へのバーコードの見掛け上の動きが低減し、そのため取り込んだ画像内のバーコードのぼやけが低減する。【選択図】図２
2010028801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学コードの移動に関連するぼやけが低減する光学コードを走査するための光学コード・イメージ・スキャナ装置であって、
前記光学コードを含む画像を取り込むために動作することができる画像取込装置と、
前記画像取込装置が光学コードの画像を取り込んだ場合に、前記画像取込装置を横切って前記光学コードのある方向を向いている画像をパンすることにより、前記画像取込装置に対する前記光学コードの見掛け上の動きを低減する画像方向付け装置と、
を備える装置。
【請求項２】
前記画像方向付け装置が、前記画像取込装置を横切って前記ある方向を向いている画像をパンするために、可動画像反射装置を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記画像反射装置が、１つの軸を中心にして回転する、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記画像反射装置が、２つの軸を中心にして回転することができる、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
アクチュエータが、前記画像反射装置を移動するために使用される、請求項２に記載の装置。
【請求項６】
アクチュエータが、前記画像反射装置を移動する速度を制御することができる、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記画像方向付け装置および前記画像取込装置を制御することができるプロセッサをさらに備え、前記プロセッサが、前記反射画像を第１の速度で移動させ、次に、前記画像取込装置に、前記画像が前記画像取込装置を横切ってパンされている間に、前記光学コードの第１の画像を取り込ませ、前記プロセッサが、前記反射画像を第２の速度で移動させ、次に、前記画像取込装置に、前記画像が前記画像取込装置を横切ってパンされている間に、前記光学コードの第２の画像を取り込ませる、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記画像方向付け装置および前記画像取込装置を制御するプロセッサをさらに備え、前記プロセッサが、前記画像取込装置に前記画像が前記画像取込装置を横切ってパンされている間に、前記光学コードの画像を取り込ませる、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記画像方向付け装置が、ＭＥＭＳミラーを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記光学コードが、バーコードである、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記スキャナを通過する前記光学コードの移動に関連するぼやけが低減する、光学コード・イメージ・スキャナにより光学コードを走査するためのコンピュータ実施方法であって、
前記光学コードの光学画像を受信するステップと、
前記画像取込装置に対する前記画像内の前記光学コードの見掛け上の動きを低減するために、前記画像方向付け装置が、前記画像取込装置を横切って前記画像を移動させる、画像方向付け装置により前記画像取込装置の方向に前記光学コードの前記画像を向けるステップと、
前記画像取込装置により、前記画像が前記画像取込装置を横切って移動する時に、前記光学コードの電子画像を取り込むステップと、
を含む方法。
【請求項１２】
画像方向付け装置により前記画像をある方向に向けるステップが、前記画像方向付け装置に、第１の速度で前記画像取込装置を横切って前記画像を移動させるステップをさらに含み、前記光学コードの電子画像を取り込むステップが、前記光学コードの前記画像が前記画像取込装置を横切って移動する前記第１の速度に達した場合に、前記画像取込装置に前記光学コードの前記電子画像を取り込ませるステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
画像方向付け装置により前記画像をある方向に向けるステップが、前記画像方向付け装置に、第２の速度で前記画像取込装置を横切って前記画像を移動させるステップをさらに含み、前記光学コードの電子画像を取り込むステップが、前記光学コードの前記画像が前記画像取込装置を横切って移動する前記第２の速度に達した場合に、前記画像取込装置に前記光学コードの前記電子画像を取り込ませるステップをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１および第２の速度それぞれに対する前記取り込んだ電子画像内の光学コードのぼやけの程度を判定するステップと、次の第１の速度を選択するために前記結果を使用するステップとをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記光学コードが、バーコードである、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
光学コードの移動に関連するぼやけが低減する光学コードを走査するための画像走査システムであって、
店舗サーバ・コンピュータと、
前記店舗サーバ・コンピュータと接続しているネットワークと、
前記ネットワークと接続している光学コード・イメージ・スキャナであって、
前記光学コードの画像を取り込むための画像取込装置と、
前記光学コードの前記画像を前記画像取込装置の方向に向けるための画像方向付け装置であって、前記画像取込装置が前記画像を取り込む場合に、前記画像取込装置を横切って前記光学コードの前記ある方向を向いた画像をパンすることにより、前記画像取込装置に対する前記光学コードの見掛け上の動きを低減する画像方向付け装置と、
を備える光学コード・イメージ・スキャナと、
を備えるシステム。
【請求項１７】
前記画像方向付け装置が、前記画像取込装置を横切って前記ある方向を向いている画像をパンするための可動画像反射装置を備える、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記画像反射装置が、１つの軸を中心にして回転する、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記画像反射装置が、２つの軸を中心にして回転することができる、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２０】
アクチュエータが、前記画像反射装置を移動するために使用される、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２１】
前記アクチュエータが、前記画像反射装置を移動する速度を制御することができる、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記画像方向付け装置および前記画像取込装置を制御するためのプロセッサをさらに備え、前記プロセッサが、前記反射画像を第１の速度で移動させ、前記画像取込装置に、前記画像が前記画像取込装置を横切ってパンされている間に、前記光学コードの第１の画像を取り込ませ、前記プロセッサが、前記反射画像を第２の速度で移動させ、前記画像取込装置に、前記画像が前記画像取込装置を横切ってパンされている間に、前記光学コードの第２の画像を取り込ませる、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記画像方向付け装置および前記画像取込装置を制御するプロセッサをさらに備え、前記プロセッサが、前記画像取込装置に前記画像が前記画像取込装置を横切ってパンされている間に、前記光学コードの画像を取り込ませる、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２４】
前記画像方向付け装置が、ＭＥＭＳミラーを備える、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２５】
前記光学コードが、バーコードである、請求項１６に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載する装置、方法およびシステムは、概して、撮像バーコード・スキャナの改善に関する。特に、光学コードの通過速度が速い場合の撮像バーコード・スキャナによる１パス目による光学コードの読み取りの成功率の改善に関する。
【背景技術】
【０００２】
バーコード・スキャナは、情報を格納するためにバーコードを使用する種々様々な用途に使用される。小売業者、航空会社、セルフサービス、自動車、小荷物配送、薬剤、健康管理およびその他の業種のような産業は、在庫管理、顧客識別、アイテム追跡、セキュリティおよび多くの他の機能を提供するために光学コードを使用する。バーコードは、バーコード・スキャナにより読み取られるか、または走査される。バーコードは、対象物に取り付けられるかまたは印刷され、対象物についての情報または関連する情報を含む。典型的なバーコードは、スペースにより分離している多数のバーからなる。情報は、バーおよびスペースの幅を変えることによりバーコード上で符号化される。バーコードがバーコード・スキャナの視野内に置かれると、スキャナは、バーコード内の符号化されている情報を検索するために、バーコードを形成しているバーおよびスペースを検出し、分析し、復号する。この動作は、バーコードの走査または読み取りとも呼ばれる。バーコード上に符号化されている情報は、通常、例えば、万国製品コード（ＵＰＣ）またはＥＡＮコードのような一連の数字または英数字である。
【０００３】
撮像バーコード・スキャナ（イメージ・スキャナとも呼ばれる）は、バーコードのデジタル画像を取り込み、次にバーコードを検出し、復号するために画像を処理することによってバーコードを読み取る。スキャナが、そのバーコードの１パス目の際にスキャナに提示されるすべてのバーコードの読み取りに成功すればバーコード・スキャナにとって有利である。これは１パス目による読み取りの成功と呼ばれる。１パス目によりバーコードの読み取りに成功することができれば、チェックアウト・ステーションのところの作業の流れを良好に維持するのが容易になり、チェックアウト全体のプロセスをスピードアップするのが容易になる。１パス目による読み取りの成功率を高くすると、スキャナの操作者のストレスを軽減できることも分かっている。セルフ・チェックアウト端末を操作している操作者が顧客の場合には特にそうである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
撮像スキャナの１パス目による読み取りの成功率は、バーコードの通過速度が増大すると悪影響を受ける。バーコードの通過速度が増大すると、イメージ・スキャナが取り込むバーコードの画像がぼやけ始める。バーコードがぼやけると、バーコードを正確に検出し、復号するイメージ・スキャナの機能が低下し、そのため１パス目による読み取りの成功の回数が低減する。バーコードのサイズ、バーコードの忠実度、照明およびスキャナに対するバーコードの向きのような外部的要因により、１パス目による読み取りの成功の最大通過速度は大幅に変化する。これらおよび他の要因はイメージ・スキャナで制御することができないので、バーコードを１パス目により高速で読み取るためには、イメージ・スキャナにより制御することができる方法により、ぼやけをできるだけ低減することが重要である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このため、本発明は、光学コードの移動に関連するぼやけが低減する光学コードを走査するための光学コード・イメージ・スキャナ装置であって、前記光学コードを含む画像を取り込むために動作することができる画像取込装置と、前記画像取込装置が光学コードの画像を取り込んだ場合に、前記画像取込装置を横切って前記光学コードのある方向を向いている画像をパンする（カメラの向きを上下左右に移動しつつ撮像する）ことにより、前記画像取込装置に対する前記光学コードの見掛け上の動きを低減する画像方向付け装置と、を備える装置を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】画像走査システムのある実施形態のブロック図である。
【図２】画像方向付け装置のある実施形態の図面である。
【図３】本発明のある実施形態のハイ・レベルの流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下の説明における多数の詳細な点は、本発明を理解してもらうためのものである。しかし、当業者であれば、本発明はこれらの詳細な説明を読まなくても実行することができること、および本明細書に記載する実施形態を種々に変更および修正することができることを理解することができるだろう。
【０００８】
ここで図１を参照すると、この図は、バーコード１４５を読み取るために使用される画像走査システム１００のある実施形態のハイ・レベルのブロック図である。画像走査システム１００は、イメージ・スキャナ１１５、店舗サーバ１５５、およびラベル１５０に印刷されているバーコード１４５を備える。ラベル１５０は、アイテムまたは製品（図示せず）に取り付けられる。幾つかの実施形態の場合には、バーコード１４５は、アイテムまたは製品上に印刷されるか、貼付されるか、または直接形成される。イメージ・スキャナ１１５は、コンピュータ・データ・ネットワーク１６０を通して店舗サーバ１５５と通信する。ネットワーク１６０は、有線ネットワーク（例えば、イーサネット・ネットワーク）であってもよいし、無線ネットワーク（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１Ｇベースのネットワーク）であってもよいし、または両方のタイプのネットワークの組合せであってもよい。幾つかの実施形態の場合には、店舗サーバ１５５は、イメージ・スキャナ１１５が位置する店舗サーバから物理的に取り外すことができ、インターネットまたはワイド・エリア・ネットワークまたはこれらまたは異なるタイプのネットワークの組合せを通してイメージ・スキャナ１１５と通信する。幾つかの実施形態の場合には、複数のイメージ・スキャナ１１５が画像走査システム１００の一部を形成していて、データ・ネットワーク１６０を通して店舗サーバ１５５と通信する。
【０００９】
イメージ・スキャナ１１５は、多数の異なるタイプの光学コードを読み取ることができる。この実施形態の場合には、光学コードは、一次元（１Ｄ）バーコード１４５である。他の実施形態の場合には、イメージ・スキャナ１１５により読み取られる光学コードは、二次元（２Ｄ）の１つのバーコードおよび非標準サイズの複数のバーコードを含む。さらに他の実施形態の場合には、イメージ・スキャナは、携帯情報端末（ＰＤＡ）またはセルラーホンのような電子表示装置上に表示されている光学コードを読み取ることができる。
【００１０】
イメージ・スキャナ１１５は、光学コードを受信し、画像を画像取込装置１２０上に向ける画像方向付け装置１２５を含む。イメージ・スキャナ１１５は、さらに、処理モジュール１３０と、ユーザ・インタフェース・ハードウェア１４０と、通信ハードウェア１３５とを備える。処理モジュール１３０は、少なくとも１つのプロセッサと、メモリと、格納している命令と、イメージ・スキャナ１１５の他の装置およびモジュールを制御するために使用する制御およびインタフェース・ハードウェアとを備える。処理モジュール１３０は、格納している命令を実行することにより、イメージ・スキャナ１１５を備えているハードウェア装置およびモジュールを制御する。さらに、格納している命令により、プロセッサは、画像取込装置１２０が取り込む画像などのデータを処理し、取り込んだ画像からのバーコードを識別し、復号し、データ・ネットワーク１６０上で使用するプロトコルを実施するために通信ハードウェア１３５を制御し、画像方向付け装置１２５を制御し、画像取込装置１２０を制御し、他のソフトウェア機能およびイメージ・スキャナ１１５の機能を実施する。ある場合には、店舗サーバ１５５は、格納している命令またはイメージ・スキャナ１１５の動作パラメータへの更新を、イメージ・スキャナ１１５に送信する。幾つかの実施形態の場合には、格納している命令への更新は、イメージ・スキャナ１１５と直接通信することができるポータブル・メモリ記憶装置を使用して（例えば、直接接続または無線接続により）、イメージ・スキャナ１１５に直接行われる。受信した場合、更新はイメージ・スキャナ１１５内に格納される。
【００１１】
図２は、イメージ・スキャナ１１５の一部の詳細図である。この図の場合には、バーコード１４５の光学画像は、画像光路２０５を通ってイメージ・スキャナ１１５に入る。画像は、（画像方向付け装置１２５によりここで画像の方向付けが行われた場合）画像取込装置１２０上に適切に結像するように設計されている光学系２２５を通る。次に、画像は、画像方向付け装置１２５を通り、画像取込装置１２０の方向に向けられ、ここでそれを電子画像に変換することにより、光学画像が取り込まれる。画像取込装置１２０の方向に画像を単に方向付けする他に、画像方向付け装置１２５は、プロセッサから命令を受けた場合、画像取込装置１２０の表面を横切って画像を移動するか、またはパンする。画像の移動またはパンは、画像内に現れる対象物のすべての移動から独立して行われる。
【００１２】
画像方向付け装置１２５は、画像取込装置１２０の表面に入力された光学画像を向けるための反射装置２３０を備える。反射装置２３０は、ある範囲の位置２２０を通して画像取込装置１２０上に結像した画像を移動することができる。この移動は、ある範囲の動き２１５の全部または一部を通して軸２３５を中心にして反射装置２３０を傾斜することにより行われる。反射装置２３０に接続しているアクチュエータ２１０は、ある範囲の動き２１５を通して反射装置２３０を移動するために使用される。この実施形態の場合には、アクチュエータ２１０は、ある範囲の動き２１５により反射装置２３０を移動するためにアーム２４５を伸縮する。プロセッサ・モジュール１３０は、アクチュエータ２１０へのそのインタフェースを通してアーム２４５が伸縮する速度を制御する。アクチュエータ２１０の速度を制御することにより、画像取込装置１２０を横切って移動する場合、画像のパン・スピードを制御する反射装置２３０の角速度を制御することができる。プロセッサ・モジュール１３０が、画像取込装置１２０を横切って画像が正しい速度で移動していると判断した場合、および画像２０５が画像取込装置１２０の表面上に適切に位置していると判断した場合、プロセッサ・モジュール１３０は、画像取込装置１２０に画像を取り込ませる。反射装置２３０の質量、アクチュエータ２１０内での遅延、および所望の角速度のために、プロセッサ・モジュール１３０は、画像取込装置１２０に画像を取り込ませる前に、所望の角速度を入手するために反射装置２３０を待たなければならない。画像方向付け装置１２５は、画像取込装置１２０を横切って画像をパンすることができるが、画像方向付け装置１２５は、また固定位置に留まりながら、画像取込装置１２０の方向に画像を向けることができる。
【００１３】
画像取込装置１２０を横切って画像をパンすることにより、画像取込装置１２０に対するイメージ・スキャナ１１５を通して移動する対象物の見掛け上の速度を変更することができる。バーコード１４５が方向２４０の方向に移動している場合には、バーコードの反射画像は、（画像方向付け装置１２５が固定されていると仮定した場合）、画像取込装置１２０の底部２５５から頂部２５０に移動する。アクチュエータ２１０が延びた位置から引っ込んだ位置に移動した場合には、全反射画像は、画像取込装置１２０の底部２５５から頂部２５０にパンされ、そのため方向付けされた画像内の反射したバーコードの移動の一部または全部が反対になる。画像取込装置１２０の反射したバーコードの画像の相対的動きを小さくすると、イメージ・スキャナ１１５を通るバーコードの移動により生じたバーコードのぼやけが低減したか除去された画像が取り込まれる。バーコードのぼやけが低減または除去されると、移動するバーコードの読み取り機能が改善され、イメージ・スキャナを通して移動するバーコードの１パス目による読み取り率が向上する。
【００１４】
イメージ・スキャナ１１５は、画像方向付け装置１２５が固定され、入力された画像がパンされないモードで動作することができる。イメージ・スキャナ１１５は、また入力された画像が画像取込装置１２０を横切ってパンされる流し撮りモード（ｐａｎｎｉｎｇ  ｍｏｄｅ）で動作することもできる。幾つかの実施形態の場合には、イメージ・スキャナ１１５は、第１の固定走査に続いて第２のパン・スキャンを使用するハイブリッド・モードで動作する。プロセッサ・モジュール１３０は、また、バーコード１４５がイメージ・スキャナ１１５により移動する場合に、バーコード１４５の速度がより良好に一致するようにアクチュエータ２１０の速度を変えることができる。イメージ・スキャナ１１５は、イメージ・スキャナ１１５により走査する場合に、バーコード１４５の複数の画像を取り込む。ある場合には、アクチュエータ２１０の伸縮速度は、アクチュエータ２１０の同じサイクル中に変更される。プロセッサ・モジュール１３０は、アクチュエータ２１０の移動をある速度で開始し、次にアクチュエータがその行程を終わる前にその速度を全面的に変える。この時間中、プロセッサ・モジュール１３０は、画像取込装置１２０に複数の画像を取り込ませる。
【００１５】
幾つかの実施形態の場合には、イメージ・スキャナは、読み取りのためにイメージ・スキャナに提示されるバーコードの平均速度に関する統計を維持する。イメージ・スキャナは、バーコードの読み取りを良好にするのに必要な画像パン・スピードを記録し、バーコードの他の良好な読み取りにより速度を平均化する。ある場合には、イメージ・スキャナは、取り込んだバーコード画像に対するぼやけの程度を判定し、ぼやけを低減し、調整した速度を平均内に入れるためにパン・スピードを調整する。これにより、イメージ・スキャナを個々のユーザに迅速に調整することができる。
【００１６】
本実施形態は、軸が１つの画像方向付け装置１２５を説明するためのものである。他の実施形態の場合には、画像方向付け装置１２５は、画像取込装置１２０を横切って二次元で画像をパンすることができるようにするために、第１の軸と一緒に使用される第２の回転軸を有する。第２のアクチュエータは、第２の回転軸のためのある範囲の動きにより画像反射装置２３０を移動するために使用される。
【００１７】
ここで図３を参照すると、この図は、バーコード１４５がイメージ・スキャナ１１５により読み取られる本発明のある実施形態の機能を示すハイ・レベルの流れ図を示す。ステップ３００において、バーコード１４５は、イメージ・スキャナ１１５を通って移動する。プロセッサ・モジュール１３０内のプロセッサは、反射装置２３０を回転３１０させるアクチュエータ２１０を移動する格納している命令を実行する。短時間のうちに、反射装置２３０は、アクチュエータ２１０を作動した場合にプロセッサが決定する所望の角速度３１０に達する。プロセッサは、画像が画像取込装置１２０を横切ってパンされている間に、画像取込装置１２０にバーコード３１５を含む反射画像の電子画像を取り込ませる。プロセッサは、バーコード１４５を識別し、復号するために取り込んだ画像を処理する。
【００１８】
他の実施形態の場合には、画像方向付け装置１２５は、入力された画像を画像取込装置１２０の方向に向けるために、ミラーの微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）を使用する。ＭＥＭＳミラーは、一緒にまたは個々に回転することができる多数の小型のミラーを備える。ミラーの回転を制御することにより、ミラーから反射した画像を画像取込装置１２０を横切って移動またはパンすることができる。
【００１９】
幾つかの実施形態の場合には、イメージ・スキャナ１１０は、バーコード以外の他のタイプの光学コードを読み取るように設計される。これらの光学コードとしては、テキスト、数字、記号および画像等がある。
【００２０】
さらに他の実施形態の場合には、イメージ・スキャナ１１０は、対象物の画像を取り込み、画像内の対象物を識別する。対象物は、ボックス、自動車、トラック、列車の車両、またはイメージ・スキャナ１１０を横切って移動し、識別を必要とするどんなものであってもよい。イメージ・スキャナ１１０を横切る対象物の動きによるぼやけを低減することにより、対象物を正確に識別する機能が向上する。
【００２１】
イメージ・バーコード走査実施形態を参照しながら本発明を説明してきたが、当業者であれば、上記説明および添付の特許請求の範囲から逸脱することなしに、本発明を種々様々な方法で実施することができることを理解することができるだろう。
【図１】
2010028801.tif 000003
【図２】
2010028801.tif 000004
【図３】
2010028801.tif 000005