JP3672930B2

Extended working range dataform reader including fuzzy logic image control circuitry

Abstract

A portable data collection system is disclosed. The system includes a dataform reader module having a board camera electrically coupled to a control and decoder board in an open loop feedback configuration. The control and decoder board includes fuzzy logic image control circuitry which analyzes a captured frame of a video image including a dataform produced by the board camera. Based on the analysis of the captured frame, the fuzzy logic image control circuitry generates control signals to adjust operating parameters of the board camera such that an image suitable for decoding is produced.

JP3672930B2, drawing sheet 1
Sheet 1 of 18

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Expired 18 October 2016, 9.9 years ago.

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16 claims: 3 independent, 13 dependent

  1. 1
    a) 画素集合と露出期間中に画素集合の各画素上の照明内容を表すビデオ信号を発生させる制御回路とで構成される二次元光センサアレイを具備する板状カメラと、 b) ゲイン制御信号入力と露出期間制御信号入力とを有する板状カメラ制御回路と、 c) 板状カメラに接続されて、ビデオ信号を受信し、ビデオ信号の一部を捕獲し分析し、ビデオ信号の捕獲された部分の分析に基づいてゲイン制御信号と露出期間制御信号の少なくとも一方を発生させるファジィ論理制御部と、で構成され、 d) ファジィ論理制御部は、メモリに格納されている一つ以上の帰属関係関数図表にアクセスしてビデオ信号を分析し、捕獲されたビデオ信号と帰属関係関数図表とから引き出される値の関数として指標値を算出するためのプロセッサと、その指標値に対応するゲイン制御値と露出期間の少なくとも一方を選択するための参照用テーブルを備えたメモリとを有し、前記一つ以上の帰属関係関数図表は各々複数の部分的に重なり合う関数で構成され、複数の関数の内の一つの関数はビデオ信号の捕獲された部分に対する正常時条件を表し、少なくとも一つの関数はビデオ信号の捕獲された部分に対する非正常時条件を表す、ことを特徴とする二次元データ形読み取り装置。
  2. 2
    帰属関係関数図表は、 a) ビデオ信号の捕獲された部分の局所的最大値を表すダイナミックレンジ最大値と、 b) ビデオ信号の捕獲された部分の局所的最小値を表すダイナミックレンジ最小値と、の少なくとも一方を有する請求の範囲第1項に記載の二次元データ形読み取り装置。
  3. 3
    ファジィ論理制御部は、更にビデオ信号を受信し、基準信号に従って各画素に入射する照明を表す一連の階調値を発生させるA/D変換器を有し、ファジィ論理制御部は、更に帰属関係関数入力に応じて基準信号を発生させる請求の範囲第1項に記載の二次元データ形読み取り装置。
  4. 4
    帰属関係関数図表は、予め決められた数値を上回る画像領域階調値中の画素量を表すヒストグラム帰属関係関数図表を有する請求の範囲第3項に記載の二次元データ形読み取り装置。
  5. 5
    帰属関係関数図表は、更に a) ビデオ信号の局所的最大値を表すダイナミックレンジ帰属関係関数図表と、 b) ビデオ信号の局所的最小値を表すダイナミックレンジ帰属関係関数図表と、の少なくとも一方を有する請求の範囲第4項に記載の二次元データ形読み取り装置。
  6. 6
    更に、ファジィ論理回路からのデジタルゲイン制御信号と露出期間制御信号と基準電圧制御信号とをそれぞれのアナログ電圧制御信号へ変換するデジタル-アナログ変換回路を有する請求の範囲第5項に記載の二次元データ形読み取り装置。
  7. 7
    指標値は、更に一つ前のデータ読み取り期間中に算出された一つ前の指標値の関数である請求の範囲第1項に記載の二次元データ形読み取り装置。
  8. 8
    目標領域内のデータ形を読み取る方法であって、 a) 二次元光センサアレイ上に前記データ形を含む前記目標領域を撮像すること、 b) ゲイン制御入力と露出期間入力とに従って前記画像を表すビデオ信号を発生させること、 c) 前記ビデオ信号の特性を表す少なくとも2つの帰属関係関数入力値を発生させること、 d) ファジィ論理制御関数を前記帰属関係関数値へ適用して、前記ゲイン制御入力と前記露出期間入力との少なくとも一方を発生させること、から成り、 ステップd)は、更に d-1) 前記帰属関係関数値の関数として指標値を発生させる副段階と、 d-2) 指標数値を参照用テーブルに適用して、少なくとも参照テーブルから指標値に対応するゲイン制御値と露出期間と基準電圧値とを決定する副段階と、を含むことを特徴とする方法。
  9. 9
    前記帰属関係関数入力値は、ダイナミックレンジ最大値とダイナミックレンジ最小値とで構成され、ステップc)は、更に c-1) ビデオ信号の局所的最大値を表すダイナミックレンジ最大値を発生させること、 c-2) ビデオ信号の局所的最小値を表すダイナミックレンジ最小値を発生させること、を含む請求の範囲第8項に記載の方法。
  10. 10
    更に、e)前記ビデオ信号と基準電圧との間の差異に従ってバーコードを表す一連の階調値で構成されるデジタルビデオ信号を発生させること、を含む請求の範囲第8項に記載の方法。
  11. 11
    前記帰属関係関数入力値はヒストグラム値を有し、ステップc)は c-3) 予め決められた数値を上回る階調値で画像領域内の画素の量を表すヒストグラム値を発生させること、を含む請求の範囲第10項に記載の方法。
  12. 12
    前記帰属関係関数入力は、更に、ダイナミックレンジ最大値とダイナミックレンジ最小値とを有し、ステップc)は、更に c-4) ビデオ信号の局所的最大値を表すダイナミックレンジ最大値を発生させること、 c-5) ビデオ信号の局所的最小値を表すダイナミックレンジ最小値を発生させること、を含む請求の範囲第11項に記載の方法。
  13. 13
    指標数値は、更に一つ前のデータ形読み取り期間中に発生した一つ前の指標数値の関数であり、方法は、更に f) 後のデータ形読み取り期間における使用のためにメモリに前記指標値を格納することを含む請求の範囲第8項に記載の方法。
  14. 14
    目標領域内のデータ形を読み取る方法であって、 a) 二次元光センサアレイ上に前記データ形を含有する前記目標領域を撮像すること、 b) 一つ前のデータ形読み取り期間中に選択された値に従って露出期間値とゲイン制御値との少なくとも一方を選択すること、 c) 前記データ形を表し、露出期間値とゲイン制御値との少なくとも一方に基づくビデオ信号を発生させること、 d) 前記ビデオ信号の特性を表す少なくとも2つの帰属関係関数入力値を発生させること、 e) ファジィ論理制御関数を前記帰属関係関数入力値に適用して、更新された露出期間値とゲイン制御値との少なくとも一方を決定すること、 f) 次のデータ形読み取り期間における使用のために前記更新された値を表す値をメモリに格納すること、から成り、 ステップe)は、更に e-1) 一つ前のデータ形読み取り期間中に使用された露出期間値とゲイン制御値とを表す指標値と前記帰属関係関数値とにファジィ論理制御関数を適用して、更新された露出期間値とゲイン制御値との少なくとも一方の関数として更新された指標値を発生させる副段階と、 e-2) 前記指標値を参照用テーブルに適用して、その参照テーブルから指標値に対応するゲイン制御値と露出期間の少なくとも一方を決定する副段階と、を含むことを特徴とする方法。
  15. 15
    前記帰属関係関数値は、少なくともダイナミックレンジ最小値を含有し、ステップd)は、 d-1) ビデオ信号の局所的最大値を表すダイナミックレンジ最大値を発生させること、 d-2) ビデオ信号の局所的最小値を表すダイナミックレンジ最小値を発生させること、を含む請求の範囲第14項に記載の方法。
  16. 16
    目標領域内のデータ形を読み取るための低消費電力データ形読み取り装置であって、 a) 請求項1記載のデータ形読み取り装置と、 b) 目標領域の方へ照明を差し向ける照明源と、 c) 画素集合で構成され、目標領域から反射照明を受信し、露出期間中に前記画素の各々に入射した蓄積照明を表す信号を発生させる二次元光センサアレイと、 d) 露出期間が予め決められた継続期間を越える場合に露出期間中に照明源へ動作電力を供給し、露出期間が予め決められた継続時間以内である場合には照明源へ動作電力を供給しない照明制御回路と、で構成することを特徴とする読み取り装置。
Independent claims16