高动态范围的标记读取系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及标记读取器，诸如条形码读取器。更具体地，本实用新型涉及动态范围的标记读取系统。
【背景技术】
[0002]诸如条形码扫描器之类的标记读取器被典型地配置成从标记获得信息，并且然后对该信息进行解码以供在数据系统中使用。在表示标记信息的信号在标称范围之外的情况下，先进的信号处理技术有利地帮助标记的解码。例如，被定位在距标记读取器较大距离处的读取标记趋向于增加信号干扰并降低信号强度。类似地，由读取相对接近标记读取器的标记(例如在近场中)的尝试所产生的信号趋向于导致增加的信号强度。对于标记读取器来说信号强度可能太强以致于不能解码。
[0003]为了处理由在距标记读取器广泛地不同的距离处的标记所提出的挑战，并且因此将标记读取器配置成具有大的视场深度，许多标记读取器合并自动增益控制(AGC)技术。使用这种技术，标记读取器通过使用自动增益控制电路而将从标记接收到的信号调节到落入最佳范围内。如果从标记接收到的信号太强，自动增益控制降低强度。如果从标记接收到的信号太弱，自动增益控制增加信号的强度。
[0004]虽然自动增益控制可改善标记读取器的动态范围，但是它具有可能减小标记读取器的有效性的缺点。特别地，依赖自动增益控制可能导致解码中的延迟，该延迟表现为在尝试扫描标记期间由用户经历的滞后。
[0005]因此，存在对于一种标记读取系统的需要，该标记读取系统具有以更高效和及时的方式对大动态范围上的信号进行解码的能力。
【实用新型内容】
[0006]因此，在一个方面，本实用新型包括一种标记读取系统，该标记读取系统包括:用于获得标记信号的标记捕获子系统。标记读取系统还包括:用于从标记信号中导出多个导出信号(derivative signal)的增益调节子系统。导出信号中的至少两个具有彼此不同的增益调节。标记读取系统还包括:被配置用于对导出信号中的至少一个进行解码的标记解码子系统。
[0007]在一个实施例中，标记捕获子系统被配置成获得关于标记捕获子系统的视场内的条形码符号的信息。
[0008]在另一个实施例中，标记捕获子系统是激光扫描子系统，其用于扫描激光扫描子系统的视场内的标记。
[0009]在又一个实施例中，标记捕获子系统包括:用于朝向标记投射激光的激光源，以及用于收集从标记反射的激光的光电二极管。
[0010]在又一个实施例中，增益调节子系统被配置成从标记信号中导出至少两个导出信号，所述至少两个导出信号具有相对于标记信号的不同的非零增益调节。
[0011]在又一个实施例中，增益调节子系统被配置成从标记信号中导出多个导出信号，每个导出信号具有唯一的增益调节。
[0012]在又一个实施例中，增益调节子系统包括一个或多个放大器。
[0013]在又一个实施例中，增益调节子系统包括级联放大器。
[0014]在又一个实施例中，标记解码子系统被配置成串行处理导出信号。
[0015]在又一个实施例中，标记解码子系统被配置成并行处理导出信号。
[0016]在另一个方面，本实用新型包括一种标记读取系统，该标记读取系统包括:用于获得标记信号的标记捕获子系统。标记捕获子系统包括:(i)用于朝向标记投射激光的激光源，以及(ii)用于收集从标记反射的激光的光电二极管。标记读取系统还包括:用于从标记信号中导出多个导出信号的增益调节子系统。每个导出信号具有唯一的增益调节。标记读取系统还包括:被配置用于对导出信号中的至少一个进行解码的标记解码子系统。
[0017]在另一个方面，本实用新型包括一种标记读取方法。获得提供关于标记的信息的标记信号。从标记信号中导出多个导出信号，其中导出信号中的至少两个具有彼此不同的增益调节。对导出信号中的至少一个进行解码。
[0018]在一个实施例中，从标记信号中导出多个导出信号的步骤包括:以不同的增益调节来放大标记信号。
[0019]在下列详细描述及其附图中进一步解释实用新型的前述说明性概要以及其它示例性的目的和/或优点和实现其的方式。
【附图说明】
[0020]图1是图示根据本实用新型的示例性的标记读取系统的框图。
[0021]图2是图示根据本实用新型的示例性的标记读取系统的可替换实施例的框图。
[0022]图3是图示根据本实用新型的示例性的标记读取方法的流程图。
[0023]图4是图示根据本实用新型的示例性的标记读取方法的可替换实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0024]本实用新型包括一种标记读取系统。术语标记旨在广泛地指代各种类型的机器可读标记，包括条形码、QR码、矩阵码、ID码和2D码、RFID标签、近场通信智能芯片、机器可读字符等。标记典型地是诸如产品号码、包裹跟踪号码或个人身份号码之类的信息(例如数据)的图形表示。使用标记读取器将数据输入到系统中而不是手动数据录入一般导致更快和更可靠的数据录入。根据本实用新型的标记读取系统可包括用来读取标记的各种各样的设备，诸如手持式条形码扫描器、固定位置的全向条形码扫描器、笔型读取器、激光扫描器、CCD读取器、成像扫描器和例如被装备成读取标记的智能电话的移动设备以及类似的设备。
[0025]根据本实用新型的标记读取系统尝试将从标记接收到的信号调节到可通过将信号转换成被调制成不同幅度的预定数量的导出信号而被成功地解码的强度水平。典型地，应用到原始信号以生成每个导出信号的调节程度由来自最佳水平的原始信号的预测的变化程度通知。
[0026]通过将从识别符号(insignia)反射的原始信号的增益调节预定数量和程度的增益的这种方法大体上减轻依靠自动增益控制技术的显著缺点。因为自动增益控制典型地基于信号的最大幅度(例如峰值幅度)而调节原始信号的强度，在与标记不相关的原始信号中容易受到对峰值的过度补偿(例如尖峰)的影响。例如，当标记读取器的激光沿着标记读取器的视场内的扫描角移动时，光信号不仅可以反射离开标记，而且可以反射离开诸如不锈钢之类的高反射材料。例如当标记承载标签粘贴到容器或其它物体的不锈钢表面时，这将会是这种情况。当标记读取器分析从反射的光信号生成的电信号时，它将检测到电信号的一部分比最佳的更加强烈。为了补偿强度上的该峰值，自动增益控制被用来调节增益以降低整个电信号的强度。虽然这可能良好地带来表示高反射背景对象(例如不锈钢表面)的电信号的部分，但它将可能将表示标记的那部分电信号的强度降低到使得电信号对于标记读取器太弱以致于不能解码的程度。换句话说，自动增益控制可能淘汰电信号的最重要的部分一一从标记反射的激光所生成的部分。
[0027]根据本实用新型的标记读取系统大体上避免过度补偿的这个问题。标记读取系统应用多个固定水平的增益调节，而不是基于信号的检测到的峰值(或波谷)幅度而调节电信号。典型地通过在标记读取系统的正常使用期间合并电信号将随最佳水平变化的预期的(例如可能的)量来计算这些增益调节。例如，如果标记读取系统旨在具有距标记读取系统I英尺和50英尺之间的动态操作范围，则标记读取系统可包括一个预定增益调节水平，该预定增益调节水平将可能将从50英尺的距离接收的信号的强度调节到足以用于解码信号的最佳强度水平。标记读取系统还可包括第二预定增益调节水平，第二预定增益调节水平将可能将从例如25英尺的距离接收的信号的强度调节到最佳强度水平。标记读取系统还可能包括另一个增益调节水平，当应用到从被定位在距系统3英尺的标记接收的信号时，另一个增益调节水平将导致系统可能成功地解码的信号强度。
[0028]将由本领域普通技术人员理解的是:从被反射离开标记的光信号所导出的电信号典型地太弱以致于不能成功地解码。因此，在发起解码过程之前，采用预放大技术来增加信号强度。将理解的是:在已经预放大原始电信号之后，典型地采用根据本实用新型的标记读取系统的增益调节技术。
[0029]现在参考图1，根据本实用新型的标记读取系统10包括用于获得标记信号的标记捕获子系统15。标记捕获子系统15获得关于在标记捕获子系统的视场内的标记的信息。典型地，承载标记的对象被放置在标记捕获子系统15的视场内。可替换地，标记捕获子系统15被重新定位，使得承载标记的对象被带入到标记捕获子系统15的视场内。基于其视场内的标记，标记捕获子系统15获得标记信号。典型地，标记信号是表示由标记编码的信息(例如数据)的电信号。可通过转换另一种类型的信号(例如光信号)而获得电信号。
[0030]标记读取系统10还包括增益调节子系统20。增益调节子系统20起到创建标记信号的多个副本并且操纵这些副本中每一个的增益以促进标记信号的解码的作用。增益调节子系统20从标记信号中导出多个导出信号。典型地，标记信号被分裂(例如通过信号分裂模块)成导出信号。导出信号表示相同的信息，并且将标记信号分裂成多