CN1183472C

Extended working range dataform reader including fuzzy logic image control circuitry

Abstract

A portable data acquisition system including a data table reading module (10) having a board camera (14) connected to a control and decoder board (18) in an open-loop feedback configuration. The control and decoder board (18) includes a fuzzy logic control circuit (18) for analyzing the captured frames of the video image containing the data table generated by the board camera (14). Based on the analysis of the captured image, the fuzzy logic control circuit (18) generates a control signal to adjust the operating parameters of the panel camera (14), thereby generating an image suitable for decoding.

CN1183472C, drawing sheet 1
Sheet 1 of 11

Term

Term ended

Expired 18 October 2016, 9.9 years ago.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Granted
  4. Expired
  5. Today

19 claims: 6 independent, 13 dependent

  1. 1
    二维数据表阅读器,包括:a)板照相机,它包括一个包含象素集的二维光电传感器阵列和产生代表在曝光周期中象素集的每一个象素上的照明内容的视频信号的控制电路;b)板照相机控制电路,它包括一个增益控制信号输入端和曝光周期控制信号输入端;和c)连接到板照相机的模数转换器,该模数转换器接收视频信号并产生灰度级值;和d)连接到板照相机和模数转换器的控制单元,它接收灰度级值,并且分析部分灰度级值以产生至少一个输入到板照相机控制电路的增益控制信号输入端的增益控制信号,和一个输入到板照相机控制电路的曝光周期控制信号输入端的曝光周期控制信号,控制单元进一步产生一个输入到模数转换器的参考信号,该参考信号被模数转换器使用来产生灰度级值。
  2. 2
    权利要求1的二维数据表阅读器,其特征在于,控制单元访问一个或多个存储在存储器中的成员函数表以分析上述部分灰度级值;一个或多个成员函数表的每一个包括多个覆盖函数,其中,多个函数的一个函数代表灰度级值数量的标准条件和至少一个函数代表灰度级值数量的非标准条件。
  3. 3
    二维数据表阅读器,包括:a)板照相机,它包括一个包含象素集的二维光电传感器阵列和产生代表在曝光周期中象素集的每一个象素上的照明内容的视频信号的控制电路;b)板照相机控制电路,它包括一个增益控制信号输入端和曝光周期控制信号输入端;和c)模糊逻辑控制单元,它连接到板照相机以接收视频信号,捕获和分析部分视频信号,并且,基于视频信号捕获部分的分析,产生至少一个增益控制信号和曝光周期控制信号;和d)模糊逻辑控制单元进一步访问一个或多个存储在存储器中的成员函数表以分析视频信号;一个或多个成员函数表的每一个包括多个覆盖函数,其中,多个函数的一个函数代表视频信号捕获部分的标准条件和至少一个函数代表视频信号捕获部分的非标准条件;e)A/D转换器,它接收视频信号,并且产生一系列灰度级值,这些值代表根据参考信号入射到每个象素上的照明;和f)模糊逻辑控制单元进一步产生响应成员函数输入的参考信号。
  4. 4
    权利要求3的二维数据表阅读器,其特征在于,成员函数表包括一个柱状图成员函数表,它代表在相应灰度级值超出预定数字的图象域中象素的数量。
  5. 5
    权利要求4的二维数据表阅读器,其特征在于,成员函数表进一步包括下列中至少一个:a)代表视频信号中的局部最大值的动态范围成员函数表;和b)代表视频信号中的局部最小值的动态范围成员函数表。
  6. 6
    权利要求5的二维数据表阅读器,其特征在于,进一步包括一个数模转换电路,它将来自模糊逻辑控制单元的数字增益控制,曝光周期控制和参考信号转换为光电传感器阵列和A/D转换器可用的模拟电压信号。
  7. 7
    权利要求5的二维数据表阅读器,其特征在于,模糊逻辑控制单元包括一个计算系数值的处理器和一个存储器,该系数值作为从捕获的视频信号和成员函数表中推导而来的值的函数,该存储器包括一个用于依照该系数值选择增益控制值,曝光周期和参考信号设置的查询表。
  8. 8
    权利要求7的二维数据表阅读器,其特征在于,系数值进一步是前一个数据表阅读期中计算的前一个系数值的函数。
  9. 9
    阅读目标区域中数据表的方法,它使用包括二维光电传感器阵列,控制单元和A/D转换器的数据表阅读器,上述方法包括:a)将包括上述数据表的目标区域成象到一个包括象素集的二维光电传感器阵列;b)依照增益控制输入和曝光周期输入,产生代表在曝光周期中二维光电传感器阵列象素集的每一个象素上照明内容的视频信号;c)使用A/D转换器,将部分视频信号转换为灰度级值集;d)将灰度级值集输入到控制单元,该控制单元使用部分灰度级值集产生至少两个代表上述视频信号特征的成员函数输入值;和e)使用控制单元将模糊逻辑控制函数应用于上述成员函数值,以产生至少上述一个增益控制输入和上述曝光周期输入。
  10. 10
    权利要求9的阅读目标区域中的数据表的方法,其特征在于,上述成员函数输入值包括一个动态范围最大值和一个动态范围最小值,并且步骤(d)包括:a)产生代表视频信号中的局部最大值的动态范围最大值;和b)产生代表视频信号中的局部最小值的动态范围最小值。
  11. 11
    阅读目标区域中的数据表的方法,上述方法包括:a)将包括上述数据表的目标区域成象到一个二维光电传感器阵列;b)依照一个增益控制输入和曝光周期输入,产生一个代表上述图象的视频信号;c)依照上述视频信号和参考电压之间差别,从视频信号中产生包括一系列代表条码的灰度级值的数字视频信号;d)产生至少两个代表上述视频信号特征的成员函数输入值;e)将模糊逻辑控制函数应用到上述成员函数值,以产生至少一个增益控制输入、曝光周期输入和参考电压。
  12. 12
    权利要求11的阅读目标区域中的数据表的方法,其特征在于,上述成员函数输入值包括一个柱状图值,并且步骤(d)包括:a)产生一个代表在灰度级值超出预定数字的图象域中象素的数量的柱状图值。
  13. 13
    权利要求12的阅读目标区域中的数据表的方法,其特征在于,上述成员函数输入进一步包括一个动态范围最大值和一个动态范围最小值,并且步骤(d)还包括:a)产生代表视频信号中的局部最大值的动态范围最大值;和b)产生代表视频信号中的局部最小值的动态范围最小值。
  14. 14
    权利要求11的阅读目标区域中的数据表的方法,其特征在于,步骤(e)包括下列子步骤:a)产生作为上述成员函数值的一个函数的系数值;和b)将该系数值应用于查询表,并且依照该系数值确定增益控制输入,曝光周期输入和参考电压。
  15. 15
    权利要求14的阅读目标区域中的数据表的方法,其特征在于,系数值进一步是前一个数据表阅读期中产生的前一个系数值的函数,并且该方法的步骤(e)进一步包括:a)将上述系数值存储在存储器以在将来的数据表阅读期中使用。
  16. 16
    将目标区域中的数据表成象的方法,上述方法包括:a)将包括上述数据表的目标区域成象到一个二维光电传感器阵列;b)依照在前一个数据表阅读期中选择的值,选择至少一个曝光周期值和增益控制值;c)依照至少一个曝光周期值和增益控制值,产生一个代表上述数据表的视频信号;d)产生对应于视频信号的灰度级值集;e)使用灰度级值集,产生至少两个代表上述视频信号特征的成员函数输入值;f)将模糊逻辑控制函数应用于上述成员函数输入值,以确定至少一个更新的曝光周期值和更新的增益控制值;和g)将代表上述更新的曝光周期值和增益控制值的值存储到存储器中,以在下一个数据表阅读期中使用。
  17. 17
    权利要求16的将目标区域中的数据表成象的方法,其特征在于,上述成员函数值包括至少一个动态范围最小值,并且步骤(e)包括:a)产生代表视频信号中的局部最大值的动态范围最大值;和b)产生代表视频信号中的局部最小值的动态范围最小值。
  18. 18
    权利要求16的将目标区域中的数据表成象的方法,其中,步骤(f)包括子步骤:a)产生一个系数值,它作为成员函数值和前一个成象期中产生的前一个系数值的一个函数;和b)将该系数值应用到一个查询表,以确定至少一个更新的曝光周期值和更新的增益控制值。
  19. 19
    用于阅读目标区域中数据表的低功耗数据表阅读器,该阅读器包括:a)将照明引向目标区域的光源;b)一个包括二维光电传感器阵列的板照相机,该二维光电传感器阵列包括一个从目标区域接收反射照明的象素集,该板照相机还包括用于产生代表曝光周期中入射到每个上述象素上的累积的照明的信号的照相机控制电路;c)照明控制电路,当曝光周期超出预定时间时,它在曝光周期中给光源提供工作电能;当曝光周期小于或等于预定时间时,它不给光源提供工作电能。
Independent claims19