与图像有关的装置、系统以及方法

专利名称：与图像有关的装置、系统以及方法
与图像有关的装置、系统以及方法
相关申请的交叉引用 本申请要求于2007年6月20日提交的待审批的美国临时专利申请 No. 60/945， 179(代理人巻号2007P12822US)的优先权，且该申请的全部内容作为参考而被 结合于此。
背景技术：
公开号为20080106794的美国专利(发明人为梅西纳)公开了 "一些示例性实施 方式可包括一种方法，该方法包括经由分光器来照射组件。该分光器可包括至少三个独立 的反光区。该分光器可适用于利用反射自所述多个独立反光区中各个反光区的光能量来照 射组件"(参见摘要)，该专利的全部内容作为参考而被结合于此。 美国专利5， 761， 540(发明人为怀特)公开了 "一种照射装置，该装置用于通过机 器视觉照相机等等，利用沿着所述机器视觉照相机的观察轴提供的连续扩散宽角度光来照 射待观察对象。扩散器被安装为平行于观察轴且通过超微细百叶窗滤光器而与分光器相分 离，从而所述超微细百叶窗滤光器可防止经扩散器扩散的光线直接照射待观察对象表面上 的任何兴趣点。所述超微细百叶窗滤光器仅允许通过扩散器对待观察对象进行间接照射， 从而对待观察对象的均匀照射进行了改良"(参见摘要)，该专利的全部内容作为参考而被 结合于此。

发明内容
—些示例性实施方式可提供一种系统，该系统可包括拱顶。该拱顶可具有切去尖 端的四方金字塔形状。所述系统可包括冠部，该冠部适用于可操作地耦合至所述拱顶的顶 端部分。所述系统可包括适用于照射对象的多个光源。


参考所附示例性示图，通过以下一些示例性实施方式的详细描述，将更容易理解
各种潜在的实用且有效的实施方式，其中 图1是系统1000的示例性实施方式的透视图； 图2是系统2000的示例性实施方式的透视图； 图3是系统3000的示例性实施方式的侧视图； 图4是系统4000的示例性实施方式的透视图； 图5是系统5000的示例性实施方式的透视图； 图6是系统6000的示例性实施方式的侧视图； 图7是系统6000的截面图； 图8是系统8000的示例性实施方式的平面图； 图9是系统8000的截面图； 图10是系统10000的示例性实施方式的侧视图
图11是系统11000的示例性实施方式的侧视图； 图12是系统12000的示例性实施方式的侧视图； 图13是系统12000的截面图； 图14是系统12000的部分14000的详细视图； 图15是方法15000的示例性实施方式的流程图；以及 图16是信息装置16000的示例性实施方式的框图。
具体实施例方式
—些示例性实施方式可提供一种系统，该系统可包括拱顶。该拱顶可具有切去尖 端的四方金字塔形状。所述系统可包括冠部，该冠部适用于可操作地耦合至所述拱顶的顶 端部分。所述系统可包括适用于照射对象的多个光源。 基于照相机的检查可使用为给定应用定制的照明装置。当局部存在几何形状和/ 或光洁度方面的变化时，为应用定制照明装置可能是非常有难度的。 一些示例性实施方式 可提供一种自容式成像模块，该模块具有多种不同的用于机器视觉应用的照明技术，以满 足照明应用(例如，机器视觉应用)。 —种自容式成像系统可包括照相机，该照相机适用于获取被照射对象的图像。所 述对象可被一组受控光源照射，该组受控光源可包括 可朝向分光器的漫射同轴光源，所述分光器可反射来自所述漫射同轴光源的部分 光线，以使得光线大致平行于照相机的视轴(axis ofview); 可朝向所述系统的拱顶的光源，所述拱顶可反射漫射离轴光线，以将该光线相对 于基本垂直于照相机视轴的平面的角度限定在大约45度和90度之间。漫射离轴光源可包 括轮缘，轮缘可适用于基本防止来自所述漫射离轴光源的光线直接照射所述对象的表面；
附于所述拱顶的一组中角度朝向光源，所述拱顶可将光线直接定向至所述对象的 表面。所述拱顶中的狭缝可允许所述光线通过，并对该光线进行定向。来自该中角度朝向 光源的光线相对于基本垂直于所述照相机视轴的平面的角度可为大约45度；和/或
附于所述拱顶的一组低角度朝向光源，所述拱顶可将光线直接定向至所述对象的 表面。所述拱顶中的狭缝可允许所述光线通过，和/或对该光线进行定向。来自该低角度 朝向光源的光线相对于基本垂直于所述照相机视轴的平面的角度可为大约30度。
各组光源可置于相对于照相机视野的预定距离和预定方向。所述系统可包括一个 或多个台架和/或基座，该台架和/或基座将所述系统定位在相对于所述对象的预定位置。 所述系统可包括光区控制器，该光区控制器可基于经由所述照相机获取的信息，自动确定 所述受控光源的组中用于对所述对象进行照射的预定子集。所述光区控制器可促使所述受 控光源的子集对所述对象的表面进行照射。 图1是系统1000的示例性实施方式的透视图，所述系统1000可为自容式成像系 统。系统1000可包括成像模块1100、台架1200、基座1300、信息装置1400以及存储装置 1500。成像模块1100可为机器视觉成像模块。成像模块1100可以机械方式耦合至台架 1200，从而半固定地将成像模块1100定位在相对于基座1300的预定位置。台架1200可适 用于可滑动地改变成像模块1100至基座1300的距离。可基于对象上的标记尺寸和/或类 型，确定成像模块1100与基座1300之间的距离。基座1300可定义一平面，该平面基本垂
6直于成像模块1100所包括的照相机的视轴。 对象可置于基座1300上，且位于成像模块1100的照相机的视野内。成像模块1100 可适用于获取与对象相关的图像信息。通过安装于台架1200的成像模块1100以及调节成 像模块1100与基座1300之间的距离，可获取与不同厚度部分相关的成像信息。
成像模块1100可以以通信方式耦合至信息装置1400。在一些示例性实施方式中， 信息装置1400可以是成像模块IIOO所固有的和/或是所述成像模块1100的一部分。在此 类实施方式中，热量可以从信息装置1400经由成像模块1100所包括的孔和/或外壳进行 传递。信息装置1400可适用于接收来自照相机的信息和/或可适用于控制成像模块1100 所包括的一组光源的照射。例如，经由信息装置1400， 一组光源的第一子集可以经由信息装 置1400而被自动用于照射。成像模块1100的照相机可以获取对象的图像信息，并将该图像 信息提供给信息装置1400。信息装置1400可适用于解释该图像信息，并自动使得所述一组 光源的第二子集进行照射，以尝试获得与对象相关的改良图像信息。信息装置1400可适用 于反复改变所述一组光源的子集，直到图像信息被信息装置1400视为提供了理想信息(例 如，条形码信息)为止。信息装置1400可以为适用于对经由成像模块1100的照相机获取 的图像进行解释的机器视觉信息装置。信息装置1400可适用于将所述图像信息存储于存 储装置1500中。 图2是系统2000的示例性实施方式的透视图，该系统2000可包括成像模块2100。 在一些示例性实施方式中，成像模块2100可包括一组台架2200，例如系统2000中所示的四 个台架。台架的数量可以为能相对于在此所示的对象而支撑系统2000的任意数量。例如， 台架的数量可以为3、4、5、6、7、8等等。台架2200可允许成像模块2100靠着和/或贴着固 定对象或表面。所述一组台架2200的高度可使照相机与对象之间保持一距离。台架2200 可适用于接触系统2000可操作性地位于的表面，且可将系统2000定位在相对于对象的预 定位置。 图3是系统3000的示例性实施方式的侧视图，该系统3000可包括成像模块3100、 一组垂直标记3200以及展示配件3300。 一些示例性实施方式可包括各种台架、展示配件和 /或指示器，例如 位于成像模块3100的一侧或多侧的一组垂直标记3200，用于帮助用户手动将对 象置于成像模块3100所包括的照相机的视野中心附近；和/或 具有观察孔的展示配件，该观察孔可使照相机与对象之间保持工作距离，等等。
图4是系统4000的示例性实施方式的透视图，该系统4000可包括成像模块4100。 成像模块4100可限定一孔4200，该孔4200可允许成像模块4100所包括的照相机观察对象。 图5是系统5000的示例性实施方式的透视图，该系统5000包括成像模块5100。
在一些示例性实施方式中，成像模块5100可限定一开口 5200。该开口 5200可用作用于提
起、定位和/或重新安置成像模块5100的把柄。在一些示例性实施方式中，成像模块5100
可以为自容式单元，该自容式单元包括符合单元标识符的光源、照相机、透镜、光区控制器
板、照相机电源板、一个或多个图像采集起动器(trigger)和/或发光二极管状态指示器等 等。 图6是系统6000的示例性实施方式的侧视图，该系统6000包括成像模块6100。
7从该系统6000所获取的截面A-A如图7所示。 图7是系统6000的截面图，所述系统6000可包括照相机透镜7100、照相机7200、
发光装置7300、光控制器7400、图像采集起动器7500、第一发光二极管(LED)读取指示器
7600、第二 LED读取指示器7700和/或照相机电源7800。在一些示例性实施方式中，所述
系统6000可包括 多个发光几何体； 照相机7200 ; 透镜7100 ; 光控制器7400 (该光控制器7400可接收来自照相机7200的命令和/或开启或关 闭一个或多个光源)； 照相机输入/输出(I/O)板7900，该输入/输出板可以为适用于在照相机7200与 照相机7200外部的装置之间发送输入和输出的电路板； 照相机电源7800，该电源7800可以为适用于将电能供应至照相机7200的电路 板； 图像采集起动器(例如，按钮)； LED指示器7500和7600，该指示器可指示图像采集的通过状态与失败状态；禾口 / 或 为了便于携带的一个或多个拖拽柄。 光控制器7400可适用于响应于经由照相机7200获取的信息，自动使多个光源中 的至少一者对对象进行照射。 图8是系统8000的示例性实施方式的平面图，通过该图可得到图9中的B-B截面 图。 图9是系统8000的截面图，该图可定义系统8000的几何特性。系统8000可在示例 性成像模块与对象可被置于其上的平面之间限定一距离9100，以便系统8000观察。所述距 离9100可以基于系统8000中照相机的属性。例如，距离9100可以为大约0. 1、0. 32、0. 49、 0. 5、0. 64、0. 73、0. 89、0. 97、1、1. 15、 1. 25、 1. 36(单位为英寸)等和/或他们之间的任意值 或子域。系统8000中照相机的视野9200可以基于系统8000中照相机的属性。例如，视野 9200可为大约0. 08、0. 26、0. 34、0. 4、0. 66、0. 78、0. 91、1. 07、1. 22、1. 35、1. 46、1. 57(单位 为英寸)等和/或他们之间的任意值或子域。系统8000中的一组低角度朝向光源可限定 该一组低角度朝向光源所发射的光线与垂直于系统8000中照相机的视轴的平面之间的角 度9300。在一些示例性实施方式中，角度9300可以为大约11、13、16、22、24、29、30、36(单 位为度)等和/或他们之间的任意值或子域。 图10是系统10000的示例性实施方式的侧视图，该系统10000可包括冠部10100 和拱顶10200。冠部10100可以可操作地耦合至拱顶10200。拱顶10200可限定相对于与系 统10000所包括的照相机的视轴基本垂直的平面的第一角度10300和第二角度10400。在 一些示例性实施方式中，第一角度10300和/或第二角度10400可以为大约105、113、116、 120、124、129、130、145(单位为度)等和/或他们之间的任意值或子域。系统10000中照相 机的视野10500可以基于系统10000中照相机的属性。例如，视野10500可以为大约0. 15、 0. 22、0. 34、0. 49、0. 61、0. 88、0. 99、1. 07、1. 19、1. 32、1. 41、1. 75(单位为英寸)等和/或他们之间的任意值或子域。 图11是系统11000的示例性实施方式的侧视图，该系统11000可包括冠部11100 和拱顶11200。冠部11100可以可操作地耦合至拱顶11200。拱顶11200可限定相对于与系 统11000所包括的照相机的视轴基本垂直的平面的第一角度11400和第二角度11500。在 一些示例性实施方式中，第一角度11400和/或第二角度11500可以为大约100、111、120、 128、135、141、150(单位为度)等和/或他们之间的任意值或子域。系统11000中照相机 的视野11700可以基于系统11000中照相机的属性。例如，视野11700可以为大约0. 10、 0. 18、0. 30、0. 41、0. 66、0. 78、0. 91、1. 0、1. 13、1. 24、1. 3、1. 5(单位为英寸)等和/或他们之 间的任意值或子域。系统11000可以在示例性成像模块与对象可被置于其上以被观察的平 面之间限定一距离11600。所述距离11600可以基于系统11000中照相机的属性。例如，距 离11600可以为大约0. 1、0. 245、0. 5、0. 61、0. 69、0. 75、0. 89、0. 923、1、1. 06、1. 21、1. 37 (单 位为英寸)等和/或他们之间的任意值或子域。 图12是系统12000的示例性实施方式的侧视图，且可获得系统12000的C_C截面图。 图13是系统12000的截面图，该截面图对应于图12的截面C_C。系统12000可包 括冠部13020、拱顶13040以及分光器13800。拱顶13040可具有切去尖端的四方金字塔形 状。冠部13020可适用于可操作地耦合至所述拱顶13040的顶端部分。
系统12000可限定一视轴13100和一平面13400，该平面13400基本垂直于视轴 13100。系统12000可包括适用于对对象13900进行照射的多个光源。该多个光源中的每 个光源可被置于相对于照相机(该照相机适用于由拱顶13040支撑，且适用于获取被照射 对象13900的图像)的视平面(viewingplane)的预定距离和预定方向。视平面13400可 基本垂直于照相机的视轴13100。在一些示例性实施方式中，系统12000可包括适用于照射 对象13900的光源，该光源可包括 —组漫射垂直(同轴，亮视野，90)光源13200 ; [OOSO] —组漫射离轴(拱顶)光源13300 ;
—组低角度、四方向(30Q)光源13600 ;
—组低角度、二方向(30T)光源13600 ; —组低角度、一方向(30S，光线指向四侧中的任意侧部分)光源13600 ;和/或
—组低角度、四方向(45Q)光源13500。 系统12000的光源可包括可操作地耦合至拱顶13040的一组低角度朝向光源 13600。低角度朝向光源13600可适用于经由拱顶13040所限定的一组孔13060照射对象 13900。所述一组孔13060可适用于促使来自低角度朝向光源13600的光线以大约30度的 角度13650与视平面13400相交。 系统12000的光源可包括附于拱顶13040的一组中角度朝向光源13500。拱顶 13040所限定的狭缝13080可适用于促使来自中角度朝向光源13500的光线以大约45度的 角度13550与视平面13400相交。 系统12000的光源可包括朝向拱顶13040的一组光源13300。该组光源13300中的 光源数量可以为诸如1、2、3、4、5、6、7、8等任意数。拱顶13040可适用于将来自光源13300 的光线反射至视平面13400，且相对于视平面13400的角度13350为大约45度与大约90度
9之间。 系统12000的光源可包括所述多个光源中的漫射同轴光源13200。该漫射同轴光 源13200可耦合至冠部13020，且朝向分光器13800。分光器13800可适用于以一角度反射 来自漫射同轴光源13200的部分光线13700，以使得该部分光线13700大致垂直于视平面 13400且大致平行于视轴13100。 在一些示例性实施方式中，每个光源可具体化为LED光源，该LED光源可发射波长 为大约640纳米的光线。示例性实施方式可包括可见光谱区至近红外光谱区的LED光源。 可从图13得出细节D。 图14是系统12000的部分14000的详细视图，该图部分取自图13中的细节D。系 统12000的部分14000可包括拱顶光源13300，该光源可包括发光装置14400 (例如，LED) 和轮缘14200。轮缘14200可用作挡板，基本防止了来自发光装置14400的光线直接到达 系统12000的部分14000的视野14500和/或防止来自发光装置14400的光线直接照射对 象。 图15是方法15000的示例性实施方式的流程图。在一些示例性实施方式中，方 法15000中的一个或多个动作可经由信息装置自动执行。体现了方法15000的一个或多 个动作的机器可执行指令可以被存储在存储器中，且由信息装置的处理器来执行。在动作 15100，可相对于将由成像系统观察的对象，定位成像系统。 在动作15200，可使成像系统的第一组光源进行照明。在一些示例性实施方式中， 光控制器可适用于响应于经由成像系统的照相机获取的信息，促使多个光源中的至少一者 自动照射。所述多个光源中的每个光源可适用于对照相机视野内的对象进行照射。所述多 个光源中的每个光源可置于相对于照相机视平面的预定距离和预定方向。照相机可适用于 由拱顶支撑，且适用于获取被照射对象的图像。拱顶可具有切去尖端的四方金字塔形状。所 述视平面可基本垂直于照相机的视轴。所述多个光源可包括 可操作地耦合至拱顶的一组低角度朝向光源，该低角度朝向光源可适用于经由拱 顶所限定的一组孔来照射对象，该一组孔适用于促使来自低角度朝向光源的光线以大约30 度的角度与视平面的相交； 附于拱顶的一组中角度朝向光源，拱顶所限定的狭缝适用于对来自该中角度朝向 光源的光线进行定向，且来自该中角度朝向光源的光线与所述平面之间的角度被限定为大 约45度； 朝向拱顶的光源，所述拱顶适用于将来自光源的光线反射至视平面，且该光线相 对于视平面的角度为大约45度与大约90度之间，所述光源包括轮缘，该轮缘可防止来自朝 向拱顶的光源的光线直接照射对象；和/或 所述多个光源中可操作地耦合至冠部的漫射同轴光源，冠部可操作地耦合至拱 顶，漫射同轴光源朝向分光器，该分光器适用于以大约垂直于视平面的角度反射来自漫射 同轴光源的部分光线。 在一些示例性实施方式中，可促使所述低角度朝向光源在所述多个光源中的其他 光源未进行照射的情况下进行照射。在一些示例性实施方式中，所述多个光源中每个光源 的照射可按顺序触发。在一些示例性实施方式中，可几乎同时促使所述多个光源中的几乎 所有光源进行照射。
在动作15300，可获取对象的第一图像。该第一图像可以被存储于信息装置和/或 发送至信息装置。在动作15400，与成像系统相关联的信息装置可确定所述图像的照射是否 足以从该图像中推导出信息。例如，在第一图像包括直接产品标记(DPM)信息的实施方式 中，所述信息装置可适用于尝试从第一图像中解析出所述DPM信息。 在动作15500，基于所述信息装置所执行的分析，可使第二组光源进行照射，以改 进对象的照射情况。在一些示例性实施方式中，基于对象的第一图像，可自动决定使所述多 个光源进行照射，以获取所述对象的后续图像。 在动作15600，可经由照相机获取对象的第二图像。该第二图像可存储于信息装置 和/或发送至信息装置。在动作15700，信息装置可分析和/或解释与第二图像相关联的信 息。例如，在第二图像包括直接产品标记(DPM)信息的实施方式中，所述信息装置可适用于 尝试从第二图像中解析出所述DPM信息。 在一些示例性实施方式中，如果不能推导出所述图像的信息，则可不断地重复动 作15400至15700，直至可从图像中推导出信息(例如，条形码信息、DPM信息等)为止、或 直至信息装置可在一组预定条件被满足时，自动确定无法在成像系统所确定的对象照射情 况下推导出对象的信息为止。 图16是信息装置16000的示例性实施方式的框图，在一些可操作实施方式中，该 信息装置16000可包括，例如图1中的信息装置1400。信息装置16000可包括大量电路和 /或组件中的任意一者，例如，一个或多个网络接口 16100、一个或多个处理器16200、一个 或多个包含指令16400的存储器16300、一个或多个输入/输出(I/O)装置16500和/或一 个或多个耦合至1/0装置16500的用户接口 16600等。 在一些示例性实施方式中，经由一个或多个用户接口 16600(例如图像用户界 面)，用户可查看与研究、设计、建模、创作、开发、建造、制造、操作、维护、存储、营销、销售、 递送、选择、指定、请求、订购、接收、返回、估价、和/或推荐此处所述的产品、服务、方法和/ 或信息中任何一者相关的信息绘图。
定义 当此处实质上使用以下术语时，适用以下所附的定义。在没有偏见且符合应 用的情况下提出这些术语和定义，在本申请或要求本发明优先权的任何申请的诉讼 (prosecution)期间都保留对这些术语重新定义的权利。出于解释要求本发明优先权的任 何发明的权利要求的目的，每个定义(或者是在专利诉讼期间原始定义被修改的情况下而 被重新定义的术语)用于清楚且明确地否定该定义以外的主题。
—个(a)-至少一个。 动作(activity) _举动、行动、行为、功能、步骤、和/或处理和/或它们的一部分。 适用于_合适的、适合的、和/或能够执行特定的功能。 另外-所添加的动作或处理 相邻-接近、靠近、挨着、和/或临近。 和/或_把两者结合起来或者在两者之间选择一者。 孔_开口 、洞、缝隙、通道和/或裂缝。 顶端部分_金字塔相对于基底的部分。 设备_用于特定目的的器械或装置。
大约-差不多和/或几乎相同。
相关联-与...有关。
至少-不少于。 附于(attach) _系紧、固定、耦合和/或结合。
自动地-以基本不依靠外部人为影响和/或控制的方式动作和/或操作。例如， 自动光开关可以在没有人手动操作该光开关的情况下， 一 "看到"人在其视野中就开启。
轴-一直线，物体(body)或几何对象围绕该直线旋转或可以被设想为围绕该直线 旋转；和/或一中心线，构件或物体的某些部分可以以该中心线作为参考。
基于-考虑到...而确定和/或得自...。 分光器-适用于将一个光束分离成两个或多个波长、极性和/或方向不同的光束， 和/或将两个或多个波长、极性和/或方向不同的光束合成一个光束的装置和/或系统。
之间-在分开的间隔处和/或中间。 照相机-一种通常包括防光外壳的装置，所述防光外壳包括具有透镜的光圈，对 象的静止和/或运动的图像通过所述镜头被聚焦并记录在感光胶巻、片、磁带和/或耦合至 电和/或光存储装置(例如RAM、EEPROM、闪存、磁盘、光盘等)的传感器上。
能-在至少某些实施方式表示具有能力做...。
能够-潜在的应用。 采集-获取和/或记录图像数据以为处理和/或存储做准备。 促使-带来、引起、促成、产生、引出、是...的原因、造成、和/或导致。 电路-在两个或更多个被包括在(comprised by)网络内的开关装置并在所连接
的但不被包括在网络内的相应的终端系统之间建立的导电路径和/或通信连接。 电路板-由基本电绝缘的材料所制的晶圆，该晶圆上安装有和/或电耦合有电子组件。 组件-组元和/或零件(part)。 被包括在...内-被包含在...内。 包括-包含但不限于。 接触-触及。 控制-对...进行指示。 控制器_用于执行一个或多个预定的和/或用户定义的任务的装置和/或一组 机器可读指令。控制器可以包括硬件、固件和/或软件中的任意一者或者其组合。控制器 可以利用机械、风力、水力、电、磁、光、信息、化学和/或生物原理、信号和/或输入来执行 任务。在一些实施方式中，控制器可以通过对可执行程序和/或信息装置所使用的信息进 行操纵、分析、修改、转换、发送和/或将该信息传送到输出装置来对信息进行动作。控制 器可以是中央处理单元、本地控制器、远程控制器、并行控制器和/或分布式控制器等。控 制器可以是通用微控制器，诸如由英特尔公司(位于加利福尼亚州的圣克拉拉)制造的奔 腾IV (Pentium IV)系列的微处理器，和/或摩托罗拉公司(位于伊利诺伊州的绍姆堡)的 HC08系列。在另一个实施方式中，控制器可以是被设计成在其硬件和/或固件中执行此处 所公开的实施方式的至少一部分的专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)。
相对应的_相关的、相关联的、附随的、用途和/或位置相类似的、各方面相符合的、同等的、和/或在价值、数量、尺寸、质量和/或度数上相一致的。
耦合-将两个物件接合、连接和/或链接在一起。 冠部-照相机系统的上部(在该照相机系统中可操作地安装的照相机的透镜瞄向 基本向下的方向的情况下)，该上部适用于支撑照相机，安装同轴光源，和/或固定分光器。
限定_确定...的意思、关系、轮廓、形式和/或结构；和/或精确地和/或清楚地 描述和/或指定。 度-平面角的度量单位，表示完整旋转的1/360。 设计-(名词)部件和/或零件的有目的的排列。例如，产品和/或过程的设计可 以包括对产品和/或过程的预定方面进行设计。(动词)对...进行计划，例如以包括对图 形表示的开发的方式进行计划。 确定-获取、计算、决定、推导、创建、和/或查明。
装置-机器、产品和/或其结合。 漫射同轴光源_照射装置和/或系统，适用于经由反射光线对照相机的视野提供
间接照射，所述反射光线基本平行于照相机的视轴。 朝向-瞄向。 距离-物理上和/或逻辑上分离的度量单位。 拱顶-照相机系统中具有拱形形状(concave shape)且可操作地耦合至冠部的部 分，该拱顶可适用于安装一组低角度光源、一组中角度光源和/或适用于反射来自拱顶的 光线的光源。该拱顶的内部可被涂成白色。
每个-一组中被单独考虑的每一个。 电能-一种能量，该能量的特征在于通过导体流动的电荷。
发射-反射出、发出和/或释放。 外部-与外侧或外部相关、存在于外侧或外部、和/或与外侧或外部相连；外面的。 视野-照相机可获取图像的空间范围。 第一-排序中的最初项。 流-连续传输。 为了 ..，目的在于...。
四方金字塔-由四个三角形限定的一个体积，所述四个三角形限定一基本呈方形
的基底；所述四个三角形中每个三角形的每个底边与相邻三角形的底边成直角，以形成方
形基底，每个三角形的每个非底边与相邻三角形的非底边相邻且基本共线。 来自-用于指示源头。 进一步地-另外。 具有-通过...来识别。 照射-对...进行照明，和/或促使光线入射在...上。
图像- 一实体和/或现象的至少二维观察表示。 指示器-用于进行指示的一个或多个标志、记号、符号、信号、装置和/或物质。
信息-与主题相关的事实、术语、概念、短语、表达、命令、数字、特征和/或符号等。 有时与数据意思相同，而有时用于描述组织的、转换的、和/或处理的数据。通常能够使包 括管理、组织、存储、转换、通信、和/或表示信息的一些动作自动进行。
信息装置-在其上安装有能够执行至少一部分此处所述的方法、结构和/或图形 用户界面的有限状态机的任何装置。信息装置可以包括公知的通信耦合的组件，诸如一个 或多个网络接口、一个或多个处理器、一个或多个包含指令的存储器、一个或多个输入/输 出(I/O)装置、和/或一个或多个用户接口 (例如耦合到1/0装置)，其中通过所述用户接 口，信息可以被呈现以执行一个或多个此处所述的功能。例如，信息装置可以是任何通用和 /或专用计算机，例如个人计算机、视频游戏系统(例如游戏站(PlayStation)、任天堂游戏 男孩(Nintendo Gameboy) 、 X-Box等)、工作站、服务器、微型计算机、大型机、超型计算机、 计算机终端、笔记本电脑、可佩带的计算机和/或个人数字助理(PDA)、 iPod、移动终端、蓝 牙装置、通信装置、"智能"电话(诸如Treo —类的装置)、消息服务(例如黑莓)接收器、 寻呼机、传真、手机、传统电话、电话装置、编程的微处理器或微控制器和/或外围集成电路 元件、数字信号处理器、ASIC或其他集成电路、诸如离散元件电路的硬件逻辑电子电路、和 /或诸如PLD、 PLA、 FPGA或PAL的可编程逻辑装置等等。
输入-提供至处理器、装置和/或系统的信号、数据和/或信息。
指令-适于执行特定操作或功能的命令。可以实现为固件和/或软件。
解释-搞清...的意思和/或赋予...涵义。
相交-穿过和/或通过。 透镜-照相机组件，该组件集中光线，并聚焦成像。 光源_(名词)适于提供照射的装置和/或系统；(动词)提供视觉器官可以对其 做出反应的电磁辐射，波长范围从大约300纳米到大约1000纳米。 光控制器_控制器，适用于促使一个或多个光源进行照射，和/或提供每个光源的 亮度控制。 发光二极管(LED)-半导体装置，该装置响应于所施加的电传导电流，发射光线 (通常是可视的)。 位于-被置于特定的场所和/或位置。
位置-地方。 低角度朝向光源-一组照射装置，适用于发射光线，该光线以相对于成像装置的 视平面小于35度的角度直接照射对象。 机器可执行指令-适用于促使机器(例如，信息装置)执行一个或多个特定动作、 操作和/或功能的命令。该命令(该命令有时可形成称为"处理器"、"操作系统"、"程序"、 "应用"、"应用程序"、"子程序"、"脚本"、"宏"、"文件"、"项目"、"模块"、"库"、"类"和/或"对 象"等等的实体)可具体化为硬件、固件和/或软件中的机器代码、源代码、目标代码、编译 后的代码、汇编码、解译码和/或可执行代码等等。
机器可读的_能够被信息装置辨别。 机器可读介质_ 一种物理结构，机器(例如，信息装置、计算机、微型处理器和/或 控制器等等)可通过该物理结构获取和/或存储数据、信息和/或指令。该物理结构的示 例包括存储器、穿孔卡和/或光学可读形式等等。 机器视觉-装置和/或系统，适用于使用视频摄像机、自动仪器、其他装置和/或 计算机来获取和/或分析有关操作或动作的视觉和/或视频信息。
可以-在至少一些实施方式表示被允许和/或被许可。
中角度朝向光源-一组照射装置，适用于发射光线，该光线以相对于成像装置的视平面30度至75度之间的角度直接照射对象。 方法-处理、过程和/或用于完成某些事情的相关动作的集合。对象_物理物品。 获取-接收、获得、拥有、取得、采集、计算、确定和/或估计。 可操作地_有效地；操作的。 方向-相对于参考对象进行的定位。 输出-(名词)所产生和/或生成的事物；执行机器可读指令的信息装置所产生的数据；和/或系统所产生的能量、功率、操作、信号和/或信息。(动词)提供、产生、生产和/或生成。
一对-数量为2的事物。穿过-传递、传输和/或发送。
基本以直角相交、或基本呈直角。被放置在特定地方或位置。平面_ 一表面，该表面包含连接该表面上任意两点的所有直线。多个_复数的和/或多于一个的状态。
部分_部件、组件、组成部分、百分比、比率、和/或少于较大的整体的数量。可为上、物理上、和/或实质上可区别的和/或不可区别的。定位-放在某地方。预定的-提前建立的。
防止_阻止、阻碍、停止、和/或抑制事情发生。
布置、供应、给予、传递、发送和/或变得可获得。窄光束。
收集、拿到、得到、获取、接受、收到和/或被授予。从表面回弹。与...有关。
与其他事物做参考和/或与其他事物相比较。对一现象和/或剌激作出反应。对象的凸起边缘。
一冠词，当用在系统或装置权利要求中，表示后续权利要求中的术语在先 因而，不考虑本申请任何部分的内容(例如题目、技术领域、背景技术、发明内容、说明书、摘要、说明书附图等)，除了明确地特别指出相反的内容，例如通过清楚的定义、声明或论据，无论是关于本申请的任何权利要求和/或关于要求其优先权的任何申请的任何权利要求，以及无论是原始提出的还是别的 不要求包括任何特别描述的或示出的特征、功能、动作、或元件、
任何特定的动作顺序、或元件的任何特定的相互关系；
任何元件都可以被集成、隔离和/或复制； 任何动作都可被重复执行，任何动作都可以由多个实体执行，和/或任何动作都可以多种权限执行；以及
任何动作或元件都可以被特别地排除出去，动作的顺序可以变化，和/或元件的相互关系可以变化。 另外，除非另外进行了清楚的声明，此处描述的任何数字或范围都是近似的。除非另外进行了清楚的声明，此处描述的任何范围都包括其中的所有值和其中的所有子域。例如，如果描述了范围l-10，该范围就包括l-10之间的所有值，例如1. 1、2.5、3. 335、5、6. 179、8. 9999等，并且也包括1-10之间的所有子域，例如1-3. 65、2. 8-8. 14、 1. 93-9等。
权利要求中的元件后附的附图元件标记均是示例性的，并非用于限定权利要求的范围。 结合于此作为参考的任何材料(例如美国专利、美国专利申请、书、文章等)中的任何信息只在其内容中不存在该信息与此处列举的其他陈述和附图的冲突时才将其内容结合并作为参考。在有包括会使这里的任何权利要求看起来无效或寻求这里的任何权利要求的优先权的冲突的情况下，在所述材料中的任何此类冲突信息特别地不结合于此作为参考。 因此，除了权利要求本身，本申请中的每个部分(例如题目、技术领域、背景技术、发明内容、说明书、摘要、说明书附图等)都被认为实际上是示例性的而非限制性的。
1权利要求
一种自容式成像系统，该系统包括拱顶，该拱顶具有切去尖端的四方金字塔形状；冠部，适用于可操作地耦合至所述拱顶的顶端部分；适用于照射对象的多个光源，该多个光源中的每个光源位于相对于照相机的视平面的预定距离和预定方向，所述照相机适用于由所述拱顶支撑且适用于获取被照射的所述对象的图像，所述视平面垂直于所述照相机的视轴，所述多个光源包括可操作地耦合至所述拱顶的一组低角度朝向光源，该低角度朝向光源适用于经由所述拱顶所限定的一组孔来照射所述对象，所述一组孔适用于促使来自所述低角度朝向光源的光线以大约30度的角度而与所述视平面相交；附于所述拱顶的一组中角度朝向光源，所述拱顶所限定的狭缝适用于促使来自所述中角度朝向光源的光线以大约45度的角度而与所述视平面相交；和朝向所述拱顶的光源，所述拱顶适用于将来自所述光源的光线以相对于所述视平面大约45度至大约90度的角度反射至所述视平面，所述光源包括轮缘，该轮缘防止来自该朝向所述拱顶的光源的光线直接照射所述对象；以及光控制器，适用于响应于经由所述照相机获取的信息，自动使所述多个光源中的至少一个光源照射所述对象。
2. 根据权利要求1所述的系统，该系统还包括 所述对象。
3. 根据权利要求1所述的系统，该系统还包括电路板，该电路板适用于传输所述照相机与所述照相机外部的装置之间的输入和输出。
4. 根据权利要求1所述的系统，该系统还包括 电路板，该电路板适用于提供电能至所述照相机。
5. 根据权利要求1所述的系统，该系统还包括 所述多个光源中的至少一个光源的状态指示器。
6. 根据权利要求1所述的系统，该系统还包括 适用于解释所述图像的机器视觉信息装置。
7. 根据权利要求1所述的系统，该系统还包括 所述照相机。
8. 根据权利要求1所述的系统，其中所述多个光源包括来自所述多个光源的漫射同轴光源，该漫射同轴光源耦合至所述冠 部且朝向分光器，该分光器适用于以大致垂直于所述视平面的角度反射来自所述漫射同轴 光源的部分光线。
9. 根据权利要求1所述的系统，其中一个或多个台架，适用于接触所述系统可操作性地位于的表面，并将所述系统定位在 相对于所述对象的预定位置。
10. 根据权利要求l所述的系统，该系统还包括 与所述照相机相关联的透镜。
11. 根据权利要求1所述的系统，其中所述多个光源为发光二极管。
12. —种方法，该方法包括经由光控制器，响应于经由照相机获取的信息，促使多个光源中的至少一个光源自动 进行照射，所述多个光源中的每个光源适用于对所述照相机的视野内的对象进行照射，所 述多个光源中的每个光源位于相对于所述照相机的视平面的预定距离和预定方向，所述照 相机适用于由拱顶支撑且适用于获取被照射的所述对象的图像，所述视平面垂直于所述照 相机的视轴，所述多个光源包括可操作地耦合至所述拱顶的一组低角度朝向光源，所述拱顶具有切去尖端的四方金字 塔形状，所述低角度朝向光源适用于经由所述拱顶所限定的一组孔来照射所述对象，所述一组孔适用于促使来自所述低角度朝向光源的光线以大约30度的角度而与所述视平面相 交；附于所述拱顶的一组中角度朝向光源，所述拱顶所限定的狭缝适用于对来自所述中角 度朝向光源的光线进行定向，并将该来自所述中角度朝向光源的光线与所述视平面的角度 限定为大约45度；以及朝向所述拱顶的光源，所述拱顶适用于将来自所述光源的光线以相对于所述视平面大 约45度至大约90度的角度反射至所述视平面，所述光源包括轮缘，该轮缘防止来自该朝向 所述拱顶的光源的光线直接照射所述对象。
13. 根据权利要求12所述的方法，该方法还包括促使所述低角度朝向光源进行照射，而所述多个光源中的其他光源不进行照射。
14. 根据权利要求12所述的方法，该方法还包括 获取所述对象的所述图像。
15. 根据权利要求12所述的方法，该方法还包括 促使所述多个光源依序进行照射。
16. 根据权利要求12所述的方法，该方法还包括 促使所述多个光源中的每个光源几乎同时进行照射。
17. 根据权利要求12所述的方法，该方法还包括基于所获取的所述对象的图像，自动确定所述多个光源中的哪些光源进行照射，以获 取所述对象的后续图像。
18. 根据权利要求12所述的方法，其中所述多个光源包括来自所述多个光源的可操作地耦合至冠部的漫射同轴光源，所述冠 部可操作地耦合至所述拱顶，所述漫射同轴光源朝向分光器，该分光器适用于以大致垂直 于所述视平面的角度来反射来自所述漫射同轴光源的部分光线。
19. 一种机器可读介质，该机器可读介质包括用于以下动作的机器可执行指令，所述动 作包括经由光控制器，响应于经由照相机获取的信息，促使多个光源中的至少一个光源自动 进行照射，所述多个光源中的每个光源适用于对所述照相机的视野内的对象进行照射，所 述多个光源中的每个光源位于相对于所述照相机的视平面的预定距离和预定方向，所述照 相机适用于由拱顶支撑且适用于获取被照射的所述对象的图像，所述视平面垂直于所述照相机的视轴，所述多个光源包括可操作地耦合至所述拱顶的一组低角度朝向光源，所述拱顶具有切去尖端的四方金字 塔形状，该低角度朝向光源适用于经由所述拱顶所限定的一组孔来照射所述对象，所述一 组孔适用于促使来自该低角度朝向光源的光线以大约30度的角度而与所述视平面相交；附于所述拱顶的一组中角度朝向光源，所述拱顶所限定的狭缝适用于对来自该中角度 朝向光源的光线进行定向，并将所述来自该中角度朝向光源的光线与所述视平面的角度限 定为大约45度；以及朝向所述拱顶的光源，所述拱顶适用于将来自所述光源的光线以相对于所述视平面大约45度至大约90度的角度反射至所述视平面，所述光源包括轮缘，该轮缘防止来自该朝向 所述拱顶的光源的光线直接照射所述对象。
全文摘要
一些示例性实施方式可提供一种系统，该系统可包括拱顶。该拱顶可具有切去尖端的四方金字塔形状。所述系统可包括冠部，该冠部适用于可操作地耦合至所述拱顶的顶端部分。所述系统可包括多个光源，该多个光源适用于照射对象。
文档编号H04N5/225GK101766020SQ200880020499
公开日2010年6月30日 申请日期2008年6月19日 优先权日2007年6月20日
发明者M·C·梅西纳, S·B·邓恩 申请人:微扫描系统公司