(57)【要約】【課題】光学認識器の適応性照明輝度制御方法の提供。【解決手段】光学認識器の適応性照明輝度制御方法において、該光学認識器内部には、少なくとも、デジタル信号処理器、画像センサ、及び、少なくとも二つの発光素子が設けられ、該方法は、該発光素子より異なる角度の光線を標的物に照射するステップ、該画像センサが検出した画像信号を該デジタル信号処理器に送るステップ、該デジタル信号処理器が該画像信号を演算処理した後、輝度を変更したい該発光素子の輝度調整し、輝度を変更しない該発光素子は固定の輝度に維持するステップ、以上を包含し、これにより良好な画像信号を続けて獲得し、電源供給ユニットの電力を有効に運用させ、紙の光の反射の問題を効果的に解決する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学認識器の適応性照明輝度制御方法において、該光学認識器内部には、少なくとも、デジタル信号処理器、画像センサ、及び、少なくとも二つの発光素子が設けられ、該方法は、
該発光素子より異なる角度の光線を標的物に照射するステップ、
該画像センサが検出した画像信号を該デジタル信号処理器に送るステップ、
該デジタル信号処理器が該画像信号を演算処理した後、輝度を変更したい該発光素子の輝度調整し、輝度を変更しない該発光素子は固定の輝度に維持するステップ、
以上を包含することを特徴とする、光学認識器の適応性照明輝度制御方法。
【請求項２】
請求項１記載の光学認識器の適応性照明輝度制御方法において、該少なくとも二つの発光素子は、等角度で該画像センサの画像センサの前方エリアに分布することを特徴とする、光学認識器の適応性照明輝度制御方法。
【請求項３】
請求項１記載の光学認識器の適応性照明輝度制御方法において、該デジタル信号処理器は該画像信号の提供するグレースケール画像に対して統計分析を行ない、該グレースケール画像の明暗位置を判定し、該明暗位置に対応する該発光素子の輝度を調整することで、均衡する輝度の画像を獲得することを特徴とする、光学認識器の適応性照明輝度制御方法。
【請求項４】
請求項３記載の光学認識器の適応性照明輝度制御方法において、該デジタル信号処理器は該画像信号に基づき獲得したグレースケール画像に対し、第１軸方向及び第１軸方向に対して垂直である第２軸方向のグレースケール勾配分布を統計し、統計結果に基づき対応位置の発光素子の輝度を調整し、第１軸方向と第２軸方向のグレースケール勾配を均一化することを特徴とする、光学認識器の適応性照明輝度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一種の光学認識器の技術領域に係り、特に、一種の照明輝度に対して有効に制御できる設計を指し、有限な電力を最も効率的に運用でき、紙の光の反射の問題を解決するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
光学認識コード（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ＯＩＤ）は、一般の印刷物中にデジタルデータを隠し及び隠されたデジタルデータをキャプチャする技術である。該デジタルデータは、複数の微小点を、所定規則により分布させて形成した複数のドットマトリクスパターンであり、該ドットマトリクスパターンは相当に微小であるため、視覚上、無視されやすく、印刷物中で主要な図形が伝達しようとするメッセージを認識するのを妨げない。しかし、デジタルデータを読み取る時には、光学認識器でドットマトリクスパターンをキャプチャし、光学及び画像処理技術を運用し、認識とデコード動作を実行し、ドットマトリクスパターンの代表する信号を認識する必要がある。実際の製品中、この技術を画像表示装置或いは音声再生装置などに組み合わせて運用でき、先の信号に基づき、対応する画像或いは音声効果を発生させることができ、関係製品には、例えば自動教育或いは娯楽用のペン型リーダーがある。
【０００３】
このような認識をリードする光学認識器は、一般にはポータブル或いはハンドヘルド装置とされ、操作上の便利性を考慮し、多くの製品は、内部に独立した電源供給ユニット（例えば電池）が設けられ、全体動作に必要な電力を提供しているが、頻繁に電池交換せずにすむようにし、操作に便利とし、電池コストを減らせば、さらに製品に対する満足度はアップする。
【０００４】
光学認識器の電力の有効な運用のためには、多くの方法があるが、例えば、本発明者が過去に設計した二次元メッセージコードエリアの定義方法は、ドットマトリクスパターンの回転、或いは撮影角度の歪みによる図案変形等の問題を解決し、比較的大きなひずみ容認度をゆうし、デコード認識度を高め、これにより解析度が比較的低い画像センサを使用でき、相対的に使用電力を減らす。ただし、光学認識器の構造中、電力消耗量が最大であるのは、発光装置であり、発光装置は、構造中の鍵となる構成要件であり、その提供する光線の輝度程度が直接的にキャプチャする画像品質に影響を与え、後続の光学認識に直接的に関連する。そして、もし、発光装置の使用電力量を減らせば、電池の使用時間を延長できても、却って、認識エラー或いは認識不能がもたらされやすくなり、すなわち、この製品が主要な用途を喪失してしまう。
【０００５】
このほか、現在多数の光学認識器は内部に単一発光装置を採用し、斜角方式で標的物表面を照射しているが、そのために該光学認識器の画像センサの画像は輝度が不均一となりやすい。すなわち、発光装置に近い画像は明るく、反対の場合は暗くなり、印刷技術及び紙の選択によって、この問題を改善できるとはいえ、相対的にコストはアップし、徹底的には解決できない。ハンドヘルドの光学認識器は並びに使用者の握持習慣或いは角度を制限できず、ときとして内部発光装置が特定角度で紙に照射する時、反射光の影響はさらに明らかとなり、このため、該画像センサの獲得する画像信号の信号対雑音比は悪くなり、使用不能となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は一種の適応性照明輝度制御方法を提供し、獲得した画像信号を、適宜輝度調整して標的物部分に投射して、輝度が均衡である画像を提供し、良好な画像信号を獲得して認識及びデコード動作が行えるようにする。
【０００７】
本発明の主要な目的は、一種の光学認識器の適応性照明輝度制御構造を提供し、光学認識器に最良の画像品質を獲得させ、電力を有効に運用させ、電池の使用時間を延長し、このような光学認識器の電池交換の頻度を減らすことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するため、本発明の光学認識器内部には、少なくとも、デジタル信号処理器、画像センサ、及び、少なくとも二つの発光素子が設けられ、その方法は、該発光素子が異なる角度の光線を標的物に照射し、該画像センサが検出した画像信号を該デジタル信号処理器に送り、該デジタル信号処理器が該画像信号を演算処理した後、輝度を変更したい該発光素子の輝度調整し、輝度を変更しない発光素子は固定の輝度に維持する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の設計は、一種の適応性照明輝度制御方法を提供し、すなわち、固定性の照明輝度を提供する設計ではなく、該方法は、画像信号に基づき、統計分析してグレースケール画像の各位置の明暗程度を得て、さらに異なる位置の複数の発光素子の輝度を調整することで、調整後の発光素子の輝度を画像信号の認識とデコードが行える最低輝度となし、電力を有効に運用する。
【００１０】
このほか、画像センサに輝度の均衡した画像を得させて、良好な画像信号を維持し、紙の反射光の問題も解決できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の光学認識器の内部構造のブロック図である。
【図２】本発明の光学認識器の光学読み取りヘッドの構造表示図である。
【図３】本発明の光学認識器の適応性照明輝度制御方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の技術内容、構造特徴、達成する目的を詳細に説明するため、以下に実施例を挙げ並びに図面を組み合わせて説明する。
【００１３】
図１は、本発明の光学認識器の内部構造のブロック図である。該光学認識器の内部には、複数のデジタル信号処理器１１、画像センサ１２、少なくとも二つの発光素子１３、及び、電源供給ユニット１４が設けられている。
【００１４】
図２は、本発明の光学認識器の光学読み取りヘッドの構造表示図である。該発光素子１３及び画像センサ１２は、光学読み取りヘッド２０内に設置される。動作時には、該発光素子１３は光線を標的物１０表面に照射し、該標的物１０は、ドットマトリクスパターンが印刷された紙であり、一部の光線は、反射された後に、光学読み取りヘッド２０内のレンズ２１に集められて、該画像センサ１２部分に投射され、該画像センサ１２により光学画像がデジタル画像信号に変換されて出力される。そのうち、該発光素子１３は、本実施例では、発光ダイオードとされるが、これに限定されるわけではない。該画像センサ１２は、電荷結合素子（ＣＣＤ）或いはＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の画像センサとされ得る。
【００１５】
本発明の光学認識器はハンドヘルド装置とされ、操作上便利であるように、該電源供給ユニット１４は複数の電池で構成されて、全体の動作に必要な電力を提供する。該デジタル信号処理器１１は、電源供給ユニット１４、画像センサ１２、発光素子１３に接続され、電源供給ユニット１４の提供する電力は、該発光素子１３に出力され、並びに出力する電圧値によって該発光素子１３の輝度を制御する。このほか、画像センサ１２に接続された該デジタル信号処理器１１は、画像の電子信号を分析処理し、例えば、認識及びデコード等の処理を行ない、また、所得した画像の電子信号が有効な信号であるか否かの判定を行える。
【００１６】
図３は、本発明の光学認識器の適応性照明輝度制御方法のフローチャートである。本発明の方法は、以下のステップを包含する。
ステップ３０１：複数の発光素子より異なる角度で一つの標的物に照射する
ステップ３０２：該画像センサで検出した画像信号を該デジタル信号処理器に送る
ステップ３０３：該デジタル信号処理器が画像信号を演算処理した後、輝度を変更したい発光素子の輝度調整を行ない、輝度を変更しない発光素子は固定の輝度に維持する。
【００１７】
図２に示されるように、本発明中、該光学認識器内の複数の発光素子１３は、等角度で該画像センサ１２の前方エリアに分布し、本実施例では、該発光素子１３の数は二つとされて、相互に１８０度隔たっている。この目的は、均衡した輝度の画像を該画像センサに提供して、該画像センサの獲得する画像信号の信号対雑音比を改善することにある。
【００１８】
ステップ３０３において、該デジタル信号処理器は、画像信号の提供するグレースケール画像に対して統計分析を実行し、グレースケール画像の明暗位置を判断し、さらに対応位置の発光素子の輝度を調整することで、輝度が均衡した画像を獲得する。
【００１９】
その具体的方法は、該デジタル信号処理器が画像信号が提供するグレースケール画像に基づき、第１軸方向（Ｙ軸）及び第２軸方向（Ｘ軸）のグレースケール勾配分布を統計し、さらに、対応位置の発光素子の輝度を調整し、第１軸方向と第２軸方向のグレースケール勾配を均一化し、これにより、適応性の照明輝度を獲得する。
【００２０】
本発明の方法を運用し、電源供給ユニットの電力を有効に運用させられ、たとえば、所得したグレースケール画像が明るすぎる時、全ての発光素子１３の輝度を低く調整し、画像信号が識別可能な最低輝度に維持することで、電力使用量を減らせる。また、紙に光の反射現象がある時は、獲得するグレースケール画像の局部領域が明るすぎて、信号対雑音比が悪くなり、使用不能となる。このとき、該デジタル信号処理器は、統計分析により光の反射を形成している発光素子１３を探し出し、この発光素子１３の輝度を調整するか、或いはさらにそれを切断することで、画像信号の信号対雑音比を改善する。
【００２１】
総合すると、本発明は、デジタル信号処理器を利用して画像センサの画像信号に基づき、内部の演算メカニズムを通して、異なる位置の該発光素子の輝度を制御し、適当な照明輝度を標的物の表面に提供し、また、均衡した輝度の画像を画像センサに提供し、良好な画像信号を続けて獲得できるほか、また、効率的に電源供給ユニットの電力を使用し、使用時間を延長し、電源供給ユニットの電池交換の頻度を減らすことができ、特許の申請要件に符合する。
【００２２】
以上述べたことは、本発明の実施例にすぎず、本発明の実施の範囲を限定するものではなく、本発明の特許請求の範囲に基づきなし得る同等の変化と修飾は、いずれも本発明の権利のカバーする範囲内に属するものとする。
【符号の説明】
【００２３】
１０  標的物
１１  デジタル信号処理器
１２  画像センサ
１３  発光素子
１４  電源供給ユニット
２  光学読み取りヘッド
２１  レンズ
【図１】
2013069113.tif 000003
【図２】
2013069113.tif 000004
【図３】
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