PT788634E - Camara electronica automatica para colheita da imagem de etiqueta - Google Patents

Description

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Descrição “Câmara electrónica automática para colheita da imagem de etiquetas”

Campo técnico A presente invenção refere-se a dispositivos para a leitura de códigos, em etiquetas e, mais particularmente refere-se a um sistema de câmara electrónico sem contacto, capaz de ler e descodificar uma grande variedade de formatos de etiquetas, em condições de iluminação que vão desde a luz brilhante do sol até à escuridão completa.

Fundamento da invenção São conhecidos na técnica vários tipos de códigos susceptíveis de ser lidos por máquinas e leitores electrónicos de códigos. Os leitores electrónicos de códigos são úteis porque recolhem automaticamente dados materializados em códigos legíveis por máquinas, permitindo desse modo recolher os mesmos mais rapidamente e com maior precisão do que seria preciso por introdução manual.

Os dispositivos exploradores por varrimento com laseres são usados comummente para ler códigos de barras unidimensionais, que são utilizados numa variedade de aplicações. Por exemplo os códigos de barras aparecem numa grande variedade de produtos e mercadorias e em etiquetas de distribuição, afixadas em embalagens. Uma vez um código de barras lido e descodificado por um leitor de códigos de barras apropriado, um computador pode usar o número descodificado para aceder aos dados associados que foram armazenados numa base de dados. Por exemplo, com produtos e mercadorias, cada produto tem um código de barras com um número único e os dados associados identificariam o produto, o seu preço, o fabricante, etc.. Com uma embalagem, o número da etiqueta identificaria de maneira 2 / unívoca a embalagem e os dados associados incluiriam informação tal como dimensões e peso da embalagem, endereços de origem e de destino e tipo de serviço escolhido (por exemplo entrega de noite, entrega ao segundo dia, etc.).

No caso dos leitores portáteis, sem contacto, de códigos de barras, o feixe de raios laser que é utilizado para ler a etiqueta serve também para duas outras funções. O feixe de raios laser projecta uma linha visível que permite ao utilizador apontar com o leitor de código para a etiqueta alvo, e para orientar apropriadamente o leitor de código de barras para o eixo do código. Além disso, a intensidade e o comprimento de onda da luz laser são tais que as condições de iluminação ambiente em armazéns, escritórios, depósitos de mercadorias, etc., não afectam a capacidade de o leitor de códigos ler a etiqueta.

Os códigos de barras unidimensionais são melhor adaptados para aplicações que exigem no máximo cerca de 15 caracteres. Para codificar maiores quantidades de dados utilizando códigos de barras unidimensionais, os códigos de barras têm de ser relativamente grandes. Daí resultam etiquetas demasiado grandes para serem colocadas em itens de pequenas dimensões e exigindo quantidades de papel relativamente grandes.

Para codificar de maneira prática maiores quantidades de dados, desenvolveram-se códigos ou simbologias bidimensionais compactos. Por exemplo, uma simbologia de codificação hexagonal pode codificar até 100 caracteres numa área de aproximadamente 6,45 cm2 (uma polegada quadrada). Descreve-se uma tal simbologia nas patentes US 4 998 010, intitulada “Polygonal Information Enconding Articles, Process and System” e US 4 874 936, intitulada “Hexagonal, Information Encoding Article, Process and System”. Quando utilizadas em etiquetas de 3

£' embalagens, estas simbologias bidimensionais permitem ler, directamente da etiqueta, sem necessidade de ver dados associados numa base de dados centralizada, informação de expedição tal como origem, destino, peso, tipo de serviço, etc.

Os leitores convencionais, por exploração por varrimento, usados para ler códigos de barras unidimensionais não são capazes de ler códigos bidimensionais. Porém, as câmaras que utilizam matrizes de dispositivos de acoplamento de cargas (CCD) podem incluir códigos uni- ou bidimensionais. Uma vez digitalizada a saída da câmara CCD, ela pode ser memorizada e/ou manipulada antes de ser descodificada. A possibilidade de “rodar” os dados da imagem, depois de recolhida a imagem permite recolher e descodificar um código mesmo que a câmara não esteja alinhada com precisão com um eixo particular do código.

Devido a uma câmara CCD captar uma imagem a duas dimensões e proporcionar dados de imagem a um algoritmo de descodificação, um dispositivo de leitura de etiquetas que utiliza uma câmara CCD é tão versátil como os algoritmos de descodificação programados no dispositivo. Isso permite que um leitor único seja usado para captar e descodificar vários tipos de códigos de barras e simbologias bidimensionais, desde que se disponha do algoritmo de descodificação apropriado. Apresentam-se exemplos dessas câmaras e processos associados nas patentes US 5 329 105, intitulada “Method and Apparatus for Determinig the Width of Elements on Bar Code Symbols”, US 5 308 960, intitulada “Combined Camera System” e US 5 276 315, intitulada “Method and Apparatus for Processing Low Resolution Images of Degraded Bar Code Symbols”.

As câmaras CCD compactas são fáceis de obter e muito apropriadas para esta aplicação. No entanto, os algoritmos usados para descodificar os dados de imagem captados funcionam melhor quando a imagem captada não é muito clara, nem muito escura, e quando a intensidade e o contraste de imagem são razoavelmente constantes através de toda a imagem. Portanto, é necessário assegurar que a imagem captada tem a intensidade apropriada, a qual é afectada por vários factores, incluindo a fonte luminosa, a óptica da câmara e o ganho do sistema de vídeo. O processo de captação da imagem, que é análogo ao de tirar um instantâneo, numa câmara fotográfica convencional, envolve a focagem de uma imagem na matriz CCD, e deixar que se acumulem nos fotoelementos da matriz CCD cargas eléctricas. A velocidade da acumulação de cargas num fotoelemento depende do nível de iluminação incidente. A intensidade da imagem captada é determinada por integração da velocidade de acumulação de carga em função do tempo. Variando-se o período de integração, pode variar-se a quantidade de carga recolhida, para um nível luminoso dado e a intensidade da imagem captada. O período de integração é também denominado como período de exposição ou velocidade do obturador electrónico. A função de imagem que incide na CCD pode ser descrita como o produto de duas funções. A primeira função é a função de contraste do objecto que está a ser iluminado e cuja imagem está a ser formada. A segunda função é o efeito combinado da iluminação e das lentes da câmara. A primeira função representa o contraste entre os elementos pretos e brancos que constituem uma barra do código de barras ou do código bidimensional. A segunda é indesejável e deve ser corrigida na medida do possível por várias características da câmara

Para minimizar os efeitos indesejáveis da fonte de iluminação, é necessário iluminar a etiqueta-alvo com luz que seja consistente em todo o campo de vista da câmara. Embora nestas técnicas sejam conhecidos vários tipos de iluminadores, toma-se necessário na técnica um iluminador que proporcione luz com variação local reduzida e que seja consistente através de todo o campo de vista bidimensional. Além disso, a qualidade do padrão de luz de iluminação deve ser consistente numa certa banda de distâncias do objecto correspondente à profundidade de campo da câmara.

Mesmo quando a etiqueta-alvo seja perfeitamente iluminada, o conjunto das lentes da câmara CCD produz um enfraquecimento que afecta a imagem captada. Por exemplo, em algumas câmaras CCD, a imagem produzida pelas lentes sofre uma redução com um factor de cerca de cos4(0), mesmo quando o objecto está perfeitamente iluminado. Nos cantos da imagem, a intensidade pode ser tão pequena como 50% da intensidade no centro. Portanto, há a necessidade de uma câmara que corrija o enfraquecimento provocada pelo conjunto de lentes da câmara.

Devido ao facto de o leitor de etiquetas manual poder ser usado em ambientes onde as condições de iluminação vão desde a luz solar directa até iluminação relativamente fraca, o leitor manual de etiquetas pode de preferência assegurar que a intensidade da imagem captada seja satisfatória em toda a gama das condições de iluminação. Isso pode conseguir-se com uma abertura que seja suficientemente pequena para proporcionar uma profundidade de campo suficiente e impedir que a luz solar directamente danifique a matriz CCD. A velocidade do obturador da câmara tem de ser mantida suficientemente elevada para impedir imagens pouco nítidas em consequência do movimento do leitor. Portanto, há na técnica necessidade de a câmara ter um ajustamento do ganho de vídeo total, com suficiente domínio dinâmico, para compensar as condições de iluminação. Além 6 6 & disso, há a necessidade de uma câmara capaz de determinar com precisão as condições de iluminação e escolher o ganho de vídeo para assegurar a intensidade apropriada da imagem. A patente US-A-4 525 741 apresenta um comando de ganho, com base em níveis de referência do preto e do branco. embora a técnica anterior inclua formadores de imagem de etiquetas que proporcionam fontes de iluminação e controlo da exposição, continua a existir a necessidade da técnica de uma câmara electrónica automática que proporcione uniforme e compense o efeito de enífaquecimento associado com o conjunto de lentes da câmara. Além disso há a necessidade de uma câmara electrónica automática, com um ajustamento global do ganho de vídeo suficiente para compensar o domínio dinâmico da luz de iluminação, enquanto limita a velocidade e a abertura da electrónica da câmara Há também a necessidade de uma câmara que controle com rigor a intensidade da imagem, independentemente do nível da luz incidente.

Sumário da invenção A invenção visa proporcionar uma câmara electrónica que proporciona uma câmara electrónica, que proporciona iluminação consistente através do seu campo de vista, que compense as variações da intensidade da imagem resultante das suas características ópticas e que ajuste o ganho do sistema de vídeo, em resposta à intensidade de uma imagem de ensaio. Estes objectos são conseguidos pela câmara da reivindicação 1 e o processo da reivindicação 20.

De acordo com um aspecto da invenção, a câmara produz uma imagem digital, cujo contraste é aproximadamente constante num campo de vista De acordo 7 com este aspecto da invenção, a câmara inclui um sensor de imagem, um conjunto óptico, que define um campo de vista e uma profundidade de campo, e um iluminador. O iluminador inclui uma pluralidade de fontes de luz posicionadas aproximadamente num anel, concêntrico com o conjunto óptico. O iluminador inclui também uma lente anular divergente, com uma forma para projectar luz a partir das fontes de luz, num padrão de luz cuja forma se mantém aproximadamente constante e consistente, do centro para a margem, através da profundidade de campo.

Estes objectos são também conseguidos numa câmara electrónica para produzir uma imagem digital desejável, numa gama de intensidades luminosas reflectidas de um objecto. De acordo com este aspecto da invenção, a câmara inclui um conjunto sensor de imagem que inclui um controlo da velocidade do obturador ajustável e meios para gerar um sinal.de imagem analógico, um circuito de ganho de vídeo, configurado para receber o sinal de imagem analógica e fornecer na saída um sinal de imagem analógico amplificado e um conversor analógico/digital (A/D) que inclui um controlador de ganho A/D, sensível a uma entrada de referência A/D configurado para converter o sinal de imagem analógico amplificado num sinal de imagem digital. Um circuito avaliador de intensidade é configurado para receber o sinal de imagem digital e fornecer na saída um sinal de correcção, que varia com a intensidade de pelo menos uma porção do sinal de imagem digital. O controlo da velocidade do obturador, o circuito de ganho de vídeo e o sinal de referência A/D na entrada respondem ao sinal de correcção.

Estes objectos são também conseguidos proporcionando-se um processo para corrigir os efeitos de atenuação provocados por uma lente associada com uma câmara electrónica. Uma câmara de acordo com este aspecto da invenção memoriza

8 uma pluralidade de valores correspondentes ao enfraquecimento. A pluralidade de valores é suficiente para criar uma curva que incluir pontos correspondentes a cada elemento de imagem de um sinal de vídeo proporcionado pela câmara A câmara recupera sequencialmente a pluralidade de valores e filtra a pluralidade de valores, para proporcionar a curva. Aplica-se uma função de transferência ao sinal de vídeo e, para cada elemento de imagem fornecido pela câmara, aplica-se o ponto correspondente na função de transferência, para ajustar a função de transferência. A câmara formada de acordo com a invenção tem um certo número de vantagens. Como a fonte de iluminação proporciona uma iluminação uniforme, a imagem pode ter um bom contraste em todo o campo de vista. O processo para corrigir o efeito de enfraquecimento provocado pela óptica, compensa o enfraquecimento que se verifica no sentido das margens do campo de vista. O processo para controlar o ganho da câmara permite que a câmara opere numa grande variedade de condições de iluminação. Estas características proporcionam uma câmara electrónica que proporciona iluminação consistente através do seu campo de vista e compensa as variações da intensidade da imagem resultante das suas características ópticas.

Breve descrição dos desenhos

As figuras dos desenhos apresentam: A fig. 1, uma vista em perspectiva de um leitor de etiquetas portátil, que incorpora uma câmara electrónica automática de acordo com a presente invenção, que está a ser usada para ler uma etiqueta numa embalagem; A fig. 2, uma vista lateral, em corte, do leitor portátil da leitura de etiquetas da fig. 1; 9 A fig. 3, uma vista de frente do leitor portátil de etiquetas da fig. 1; A fíg. 4, uma vista de cima, em corte, do leitor portátil da fig. 1; A fig. 5, uma vista em corte transversal do conjunto da câmara e a fonte luminosa de iluminação, que faz parte do leitor portátil de etiquetas da fig. 1; A fig. 6, um diagrama que ilustra o padrão de iluminação produzido pela fonte de luz de iluminação, que faz parte do leitor portátil de etiquetas da fig. 1; A fig. 7, um esquema de blocos dos circuitos utilizados no cartão de circuitos impressos do conversos analógico/digital, que faz parte do leitor portátil de etiquetas da fig. 1; A fig. 8, um esquema de blocos dos circuitos usados no cartão de circuitos impressos da CPU, que faz parte do leitor portátil de etiquetas da fig. 1; A fig. 9, um esquema de blocos dos circuitos usados no cartão de circuitos impressos de comando, que faz parte do leitor portátil de etiquetas da fig. 1; A fig. 10, um fluxograma que ilustra o processo preferido de operação do leitor portátil de etiquetas da fig. 1, para efectuar um ciclo de leitura da etiqueta; A fig. 11, um diagrama de tempos que ilustra uma sequência de eventos associados com a colheita da imagem de uma etiqueta; A fig. 12, uma tabela que ilustra os valores do comando de ganho proporcionado pela tabela de ganhos a consultar; A fig. 13, um esquema de blocos dos circuitos usados no circuito de comando do ganho da fig. 7; A fig. 14, um fluxograma que ilustra o processo dos histogramas preferido, para analisar a intensidade de uma imagem digital; A fig. 5, um diagrama que ilustra o tipo de padrão usado para a amostragem 10 dos bits, no histograma preferido da fig. 14; A fig. 16, um esquema de blocos dos circuitos usados no circuito de histogramas da fig. 7;

As fig. 17a e 16b, a distribuição cumulativa e a densidade de probabilidade, respectivamente, determinadas pelo algoritmo de histogramas; A fig. 18, um gráfico que ilustra o enfraquecimento provocado pelo efeito de diminuição da intensidade provocada pelo conjunto de lentes; A fig. 19, um esquema de blocos dos circuitos usados no circuito gerador de parábolas da fig. 7; A fig. 20, um diagrama que ilustra a relação entre sinais produzidos pelo circuito gerador de parábolas; A fig. 21, um diagrama de tempos que ilustra a relação entre a velocidade do obturador e o relógio de transferência; e A fig. 22, uma vista em perspectiva de um terminal de dados portátil que incorpora a câmara electrónica automática da presente invenção usada para ler uma etiqueta numa embalagem.

Descrição pormenorizada da forma de realização preferida

Fazendo agora referência aos desenhos, nos quais os mesmos números de referência representam os mesmos elementos em todas as várias figuras. A fig. 1 ilustra um leitor portátil (10) de etiquetas, que incorpora uma câmara electrónica automática da presente invenção.

Antes de descrever a estrutura do leitor (10) em pormenor, vai resumir-se o funcionamento e a função do leitor. A função primário do leitor portátil de etiquetas (10) é a colheita e a descodificação de códigos uni- ou bidimensionais, que são 11 usados em etiquetas em embalagens. Os dados da etiqueta descodificados são fornecidos a um terminal de dados, onde podem ser combinados com outros dados relacionados com a embalagem, tais como a assinatura da pessoa que aceita a entrega da embalagem. Todos os dados relacionados com a embalagem podem então ser transmitidos pelo terminal de dados para o computador central da empresa de distribuição, onde são usados para fins de rastreito e facturação.

Para recolher e descodificar os dados proporcionados na etiqueta da embalagem, o leitor portátil (10) de etiquetas incorpora uma câmara electrónica automática, que inclui um dispositivo de acoplamento de cargas (CCD) e os circuitos electrónicos necessários para controlar a câmara e descodificar os dados fornecidos pela câmara. A câmara electrónica automática inclui também um iluminador independente, que produz um padrão de iluminação simétrico e com variação reduzida.

Antes de começar uma operação de leitura da etiqueta, o leitor portátil de etiquetas está num estado de repouso. No estado de repouso, os circuitos de comando do leitor automático de etiquetas mantêm a energia desligada da maior parte dos componentes. Durante o estado de repouso, estão ligadas lâmpadas de marcação, para facilitar a pontaria apropriada do leitor portátil de etiquetas. Uma operação de leitura de uma etiqueta é iniciada quando um operador aperta um gatilho. Nesse instante, os circuitos de comando ligam a energia à câmara e a outros circuitos electrónicos, provocando a reposição dos componentes. Um circuito de avaliação de intensidade determina então a velocidade do obturador e os ajustes de ganho de vídeo necessários para obter uma imagem digital com a intensidade apropriada. Depois de ser recolhida a imagem digital, com a utilização desses

ajustes, um microprocessador descodifica os dados de imagem da etiqueta memorizados e fornece, na saída, os dados para o terminal de dados ligado. Nessa altura, o leitor portátil de etiquetas volta ao estado de repouso.

Fazendo agora referência à fig. 1, o leitor automático (10) de etiquetas, tem uma forma semelhante a uma pistola, de modo que pode ser facilmente seguro numa mão. O leitor portátil (10) de etiquetas é capaz de recolher e descodificar imagens de uma grande variedades de formatos das etiquetas, tais como um código tridimensional (15) ou um código de barras unidimensional (não representado), impresso numa etiqueta (20) colocada numa embalagem (25). A etiqueta (20) contém também caracteres alfanuméricos impressos (30), que proporcionam informação tal como um número de identificação da embalagem, o destinatário e o endereço do destino. Depois de os dados da imagem da etiqueta serem descodificados pelo leitor portátil de etiquetas, proporcionam-se os dados da imagem descodificados para um terminal de dados (35), através de um cordão (40). O terminal de dados (35) pode ser virtualmente qualquer tipo de computador, portátil ou de secretaria, ou um terminal de dados. A comunicação de dados entre o leitor e o terminal pode, em alternativa, ser feita por meios ópticos, de infravermelhos ou por um elo de ligação de radiofrequência.

As fig. 2-4 ilustram os componentes principais do leitor portátil de etiquetas (10) preferido. A fig. 2 é uma vista lateral, em corte transversal, do leitor portátil de etiquetas (10) que ilustra a disposição do conjunto da câmara, os cartões de circuitos impressos (PCB) e outros componentes. A fig. 3, é uma vista de frente do leitor portátil (10) de etiquetas, que ilustra a fonte de luz de iluminação. A fig. 4 é uma vista de cima, em corte transversal do leitor portátil de etiquetas (10), que ilustra a 13 disposição de um conjunto da câmara (65), as lâmpadas de marcação (70) e uma fonte de iluminação (75). Os circuitos electrónicos incluem três cartões de circuitos impressos (PCB), que incluem um cartão de comando (80), um cartão da CPU (85) e um cartão (90) do conversor analógico/digital (A/D). Um gatilho (95), fixado numa pega (100) é usado pelo operador para iniciar uma operação de leitura da etiqueta. Utilizam-se lâmpadas indicadoras (101) para indicar o estado do leitor portátil de etiquetas e se foi bem sucedida uma operação de descodificação.

Os cartões (PCB) estão ligados entre si, através de um cabo chato flexível (102). Os especialistas destas técnicas compreenderão que o cabo (102) actua como um cartão de circuitos impressos que proporciona energia e vários sinais de dados e de comando entre os PCB. O conjunto da câmara (65) está ligado ao cartão A/D (90) por um cabo de vídeo (103). O cabo de vídeo é usado para transportar sinais de saída de vídeo analógicos e sinais de distribuição de tempos, do conjunto da câmara para o cartão A/D (90). O cabo de vídeo é também usado para transportar sinais de comando do cartão A/D (90) para o conjunto da câmara (65). Os cartões de comando, da CPU e do A/D descrevem-se mais completamente mais adiante. As lâmpadas marcadoras preferidas (70) são do tipo AND190AOP, díodos emissores de luz fabricados pela AND. As lâmpadas marcadoras são montadas no cartão de circuitos impressos separado, na extremidade dianteira do leitor portátil de etiquetas. As lâmpadas marcadoras são voltadas para a frente no sentido da etiqueta-alvo e estão alinhadas com o eixo horizontal da matriz CCD da câmara. Cada uma das lâmpadas marcadoras (70) projecta um feixe de luz que forma um ponto luminoso na superfície-alvo, estando o centro do campo de vista da câmara situado entre os pontos luminosos. As lâmpadas marcadoras permitem ao operador apontar Γ adequadamente a câmara, situando o centro do código-alvo entre dois pontos luminosos. A fig. 5 proporciona uma ilustração mais pormenorizada do conjunto da câmara (65) e da fonte luminosa de iluminação (75). A câmara preferida é uma do tipo M37/CE de grande definição, uma câmara CCD com o formato CCIR, fabricada pela Sony. Utiliza-se um conjunto (120) de lentes com uma distância focal de 5 mm, para formar uma imagem numa matriz CCD (122). Isso proporciona um campo de vista relativamente largo, que mede aproximadamente 53° na horizontal (H) e 410 na vertical (V). A dimensão da imagem formada na matriz CCD (122) é 4,89 mm (H) por 3,64 mm (V). A distância ao objecto para a focagem ideal é 149 mm. O campo de vista à distância focal ideal (149 mm) é de 141 mm (H) por 105 mm (V) (5,54” x 4,13”), a profundidade de campo é + 50 mm em tomo da focagem ideal. Os especialistas destas técnicas compreenderão que a intensidade da imagem produzida por este conjunto de lentes se atenua por um facto de cerca de cos4(0), mesmo que o objecto esteja perfeitamente iluminado. Portanto, nos cantos de uma imagem regularmente iluminada, onde Θ = 32°, a intensidade da imagem é aproximadamente 52% da intensidade no centro da imagem.

Os entendidos na técnica compreenderão que a câmara preferida (65) é modificada para permitir o acesso a certos sinais internos. Em vez de utilizar um sinal de saída de vídeo normalizado, que é filtrado e inclui sinais de sincronização e de extinção, a câmara (65) é modificada para proporcionar um sinal de saída de vídeo CCD analógico, que inclui as tensões dos elementos de imagem, tomadas directamente do circuito de amostragem com retenção do CCD. Assim, a saída de vídeo CCD é uma série de sinais analógicos, correspondentes a cada um dos elementos de imagem (“pixels”) que constituem a matriz CÇD. Cada campo de vídeo começa no canto superior esquerdo da imagem e desloca-se pelos elementos de imagem, linha-a-linha, até se fazer a saída de todos os elementos de imagem. A câmara está também modificada para proporcionar três sinais de tempos relevantes. Um sinal de relógio dos elementos de imagem, a 14 318 MHz, indica quando está a fazer-se sair um novo elemento de imagem por um impulso de relógio. Um sinal de comando vertical (VDRV) indica o início de um novo campo. Um sinal de comando horizontal (HDRV) indica o início de uma nova linha. O sinal de extinção interior da câmara é desactivado para permitir fazer a saída da tensão do elemento de imagem de elementos de imagem de referência não expostos (isto é, pretos) através do sinal de saída de vídeo CCD. A câmara proporciona também um sinal de tempo de elementos de imagem pretos, que indica quando a saída CCD corresponde aos elementos de imagem pretos. Como mais adiante se descreve, a referência de elementos de imagem pretos é usada na restauração DC de um amplificador de vídeo. O cartão A/D gera um impulso de disparo, que é usado pela câmara para começar uma exposição.

A câmara preferida inclui elementos CCD que correspondem a campos pares e a campos ímpares, que devem ser entrelaçados em aplicações de vídeo normais. Porém, na presente invenção, a imagem da etiqueta é captada utilizando um único campo da câmara de alta definição, sem ter em conta ser ele um campo par ou ímpar. A utilização de um campo de vídeo único proporciona um campo de imagem de 752 elementos de imagem (H) x 291 elementos de imagem (V), medindo cada um deles 6,4 μιη (H) x 12,5 pm (V). Isso proporciona uma definição no plano do objecto de 136,5 dpi (H) 70 dpi (V) para a distância focal ideal de 149 mm. A 16 16

definição segundo ângulos diferentes dos puramente horizontais ou verticais é igual à soma vectorial das definições horizontal e vertical. Para descodificar fiavelmente uma etiqueta com elementos com larguras de 0,015” (0,038 cm), a câmara deve proporcionar uma definição de pelo menos 100 dpi (pontos por polegada). Assim, a câmara proporcionará uma definição suficiente quando o eixo horizontal da etiqueta--alvo estiver dentro de 62,4° em relação ao eixo horizontal da câmara. O objecto cuja imagem se pretende formar é iluminado por um agregado circular de 16 LED (105), montado na extremidade dianteira do leitor portátil (10) de etiquetas. O agregado circular está colocado em tomo da lente da câmara, como se ilustra mais claramente nas fig. 3 e 4. Os Led preferidos são do tipo AND120CR LED, fabricados pela AND. Os LED preferidos emitem luz vermelha carregada, com uma comprimento de onda de 660 nm. Uma vantagem de utilizar LED de cor vermelha carregada é que as tintas usualmente usadas nas etiquetas têm que poder trabalhar com exploradores de varrimento de laser, cujos comprimentos de onda se situam entre 630 e 680 nm. Permite também a utilização de marcadores de cor vermelha para marcar as etiquetas de expedição. A tinta vermelha dos marcadores será visível para as pessoas, mas será transparente para a câmara. Além disso, o olho humano é muito menos sensível à luz com comprimentos de onda nesta banda. Portanto, um jacto de luz vermelha carregada é percebido como muito mais fraco que o jacto de luz branca com a mesma energia. A luz vermelha tem também efeito na visão noctuma do utilizador.

Com referência à fig. 5, os LED (105) estão voltados para a frente e estão localizados depois de um conjunto de lentes divergente (110), que inclui uma lente anular divergente (112), tal como uma lente plano-convexa, uma camada difusora 17 17

(113) e um filtro de polarização (115). 0 conjunto da lente da câmara (120) está situada no centro do agregado de LED. A lente anular divergente preferida (112) é uma lente plano-convexa formada a partir de material epoxídico transparente. A face exterior (130) é plana, isto é, perpendicular ao eixo óptico da câmara. A face interior (125) inclui uma porção que é paralela à face exterior, e uma porção que diverge da face exterior segundo um ângulo de 25°, formando assim uma porção de uma cobertura cónica dirigida para o CCD (122). A porção fina da lente anular divergente tem a espessura de cerca de 0,060” (0,152 cm), enquanto que a porção mais grossa tem uma espessura de cerca de 0,250” (0,635 cm). A lente anular divergente preferida (112) tem um índice de reffacção de 1,52 e tem um efeito aproximado ao de uma lente plano-convexa, com distância focal igual a -3,0. A lente plano-convexa pode ser substituída por uma lente de Fresnel com distância focal negativa. A face interior (125) da lente anular divergente (112) está altamente polida. A face exterior (130) é razoavelmente difusa para permitir a sua ligação à camada difusora (113). A camada difusora preferida (113) é feita de película difusora da luz do tipo DFA-12, fabricada pela Minnesota and Manufacturing Co. A camada difusora (113) está ligada à lente de polarização (115). O diâmetro do conjunto de lente divergente (110) é feito o menor possível. O diâmetro exterior é aproximadamente igual a 1,5” (3,81 cm). O diâmetro da circunferência formada pelos centros dos LED (105) é cerca de 1,2” (3,05 cm). Isso permite que a fonte luminosa de iluminação (75) se aproxime de uma fonte luminosa coincidente com a própria lente da câmara e dando como resultado um padrão de iluminação que tem uma variação muito pequena quando se altera a distância do 18 18

objecto. A fig. 6 ilustra o efeito da lente anular divergente (112), sem o efeito da camada difusora. Cada LED (105) emite um feixe com um padrão circular de 35°. Num sistema perfeitamente focado, a lente anular divergente (112) faria com que o padrão de cada feixe LED se desviasse ou curvasse afastando-se do centro (isto é, do eixo óptico) de aproximadamente 13,4°, o que provoca o aperto dos padrões circulares para se transformarem em elipses. A camada difusora (113) é essencial porque dispersa a luz transmitida através da lente anular divergente (112). Para distâncias pequenas ao objecto, isso eliminar uma mancha luminosa fraca no centro da imagem. Além disso, a camada difusora remove irregularidades locais ou pontos luminosos brilhantes no padrão de iluminação. A soma dos padrões elípticos difusos é um padrão total com uma pequena variação local e é consistente desde o centro até à margem. Assim, o padrão de iluminação é suficientemente consistente para permitir a utilização de uma técnica de coirecção da iluminação que tem em conta apenas a variação angular. Como atrás se referiu, a intensidade da imagem produzida pelo conjunto de lentes (120) da câmara é amortecida de acordo com um factor aproximadamente igual a cos4(0), mesmo quando o objecto estiver perfeitamente iluminado.

Fazendo de novo referência à fig. 5, a luz proveniente dos LED (105) é polarizada pelo filtro de polarização (115). Além disso, no conjunto (120) da lente da câmara está colocado um outro filtro de polarização ortogonal separado (135). Esta polarização cruzada é vantajosa porque permite reflexões directas provenientes de uma superfície brilhante (por exemplo, um protector de plástico transparente da etiqueta ou a superfície dianteira de um papel lustroso) para ser descriminada das

19 F reflexões difusas provenientes das superfícies foscas (isto é, a etiqueta de papel). A polarização cruzada da luz proveniente da fonte de iluminação e a luz reflectida reduz o clarão que vem do iluminador de LED. O contraste dos elementos de etiqueta é grandemente aumentado pelo uso de filtros de polarização quando se observam etiquetas com superfícies brilhantes. O conjunto (120) da lente da câmara inclui um grupo de lentes dianteiro (140) e um grupo de lentes traseiro (145). O plano da abertura da lente está situado entre os grupos dianteiro e traseiro de lentes. No leitor portátil de etiquetas preferido, a câmara funciona com uma abertura circular fixa. Isso elimina a necessidade de um diafragma-íris ou outro conjunto no plano da abertura. Em vez disso colocam-se o filtro de polarização (135) e um filtro de banda (150), de banda estreita, no plano da abertura.

Os especialistas compreenderão que a transmissibilidade da luz através do filtro de banda estreita podem modificar-se dramaticamente, quando o ângulo de incidência da luz aumenta. Assim, quando o ângulo dos raios se toma demasiado grande, haverá uma atenuação importante do brilho da imagem nas margens. Este efeito é reduzido pela colocação do filtro no plano de abertura entre os grupos dianteiro e traseiro de lentes. Esta localização dos filtros de polarização e de banda também evita que se colha a imagem de defeitos locais nos filtros, pela câmara, e protege os filtros contra a sua danificação. O filtro de banda estreita tem uma banda de passagem de 640 a 720 nm. A banda de passagem é escolhida de modo a minimizar o efeito da alteração das características do filtro, que se verificam quando os ângulos de incidência são aumentados. 20 A filtragem pelos filtros de banda reduz a intensidade da luz do sol e de outras fontes de banda larga, num factor de aproximadamente 8:1, mas tem um efeito muito pequeno na luz vermelha que vem da fonte de iluminação (75). Este enfraquecimento tem como consequência uma redução do domínio dinâmico, que é necessária na câmara, permitindo desse modo a utilização de uma abertura fixa. A cintilização e o brilho das fontes luminosas interiores são também reduzidos pelo filtro de banda. A luz fluorescente varia com uma frequência de 120 Hz, o que toma difícil determinar a exposição apropriada. Numa ambiente típico de escritório, as luzes do tecto provocam pontos brilhantes múltiplos nas etiquetas brilhantes. O filtro de banda reduz este clarão proveniente da luz ambiente. O filtro de polarização (135) reduz toda a luz por um facto de 2,5:1. O enfraquecimento combinada das fontes de banda larga é de 20:1. Este enfraquecimento e a abertura fixa não superior a f/5,6 garante que o CCD de formação da imagem não será danificado por focagem directa da luz do sol na CCD.

Passando agora às fig. 7 a 9, serão descritos os componentes principais e as funções dos cartões de circuitos impressos. A fig. 7 é um esquema de blocos dos circuitos incluídos no cartão A/D (90). Para maior clareza, a fig. 7 ilustra também a câmara (65) e a ligação entre a câmara e o cartão A/D (90). O cartão A/D tem duas funções principais. A primeira é converter o sinal de vídeo analógico, proveniente da câmara em dados de imagem digitais de 8 bits, e memorizar os dados da imagem digital na memória RAM de vídeo. Os dados de imagem digital memorizados são liados pelo microprocessador no cartão da CPU (85), que executa os algoritmos de processamento de imagem para buscar e descodificar as imagens da etiqueta. A segunda função é comandar o ganho total do sistema de vídeo para assegurar que a

/ imagem digital armazenada tem a intensidade média apropriada. Isto é necessário para que o algoritmo de descodificação seja capaz de analisar e descodificar de maneira apropriada os dados da imagem digital.

Antes de discutir os componentes específicos no cartão A/D (90), é útil proporcionar uma descrição geral de como funciona o sistema de vídeo e como pode ser comandado o ganho total do sinal de vídeo. A câmara proporciona um sinal de saída de vídeo analógico do CCD. A saída de vídeo do CCD é amplificada por um circuito amplificador de vídeo analógico, antes de ser digitalizado por um conversor analógico/digital (A/D). A saída do conversor (A/D) são os dados de imagem digital que são armazenados na memória RAM de vídeo, sendo depois descodificados pelo microprocessador.

Para que o microprocessador descodifique de maneira apropriada os dados da imagem digital, a intensidade da imagem digital tem de estar dentro de um intervalo pré-determinado. O algoritmo de descodificação pode ter dificuldade de detectar e descodificar apropriadamente a imagem de código da etiqueta, se a imagem digital for demasiado clara ou demasiado escura. Portanto o sistema de vídeo tem de ser suficientemente flexível para proporcionar uma imagem digital com a intensidade apropriada, independentemente da quantidade de luz reflectida por um objecto-alvo (dentro dos parâmetros de operação do leitor). Os especialistas compreenderão que a câmara, o circuito amplificador de vídeo e o conversor (A/D) são todos eles capazes de proporcionar um certo ganho relativo e que o ajustamento global do ganho do sistema de vídeo deve ser apropriado para compensar as intensidades da luz numa gama na qual se formará a imagem pela câmara. Assim, o sistema de vídeo no leitor portátil (10) de etiquetas de preferência pode compensar as intensidades de luz que 22 vão desde uma etiqueta cuja imagem se forma à luz brilhante do sol até uma etiqueta cuja imagem se forma na escuridão total, enquanto iluminada pela fonte de iluminação nele contida. A câmara proporciona um sinal de saída de vídeo analógica do CCD, correspondente à imagem que é captada pela matriz CCD. A imagem captada é semelhante a um instantâneo, que é formado por abertura do obturador durante um período de tempo pré-determinado. 0 brilho da imagem é determinada pela intensidade da luz que incide na matriz e pelo tempo de integração (isto é, o lapso de tempo em que se permite que a luz incida nos fotoelementos do CCD). Uma imagem apropriadamente exposta não é nem muito clara (sobreexposição) nem muito escuro (subexposição). Portanto, é necessário determinar o tempo de integração (velocidade do obturador electrónico) e o ajustamento da abertura (ajuste de abertura “f”) que assegura que a câmara CCD é exposta de maneira apropriada quando capta a imagem da etiqueta. A contribuição da câmara para o ajustamento global do sistema de vídeo é determinada pela velocidade do obturador electrónico e pelas dimensões da abertura.

Quando se utiliza o leitor portátil (10) de etiquetas para obter imagens de etiquetas, há limitações que têm de ser consideradas, ao determinar a gama de ajustamentos da velocidade do obturador e da abertura. A câmara preferida é capaz de velocidades do obturador tão grandes como a correspondente a 1/4 000 s. A velocidade mais baixa do obturador electrónico tem ainda de ser suficientemente elevada para garantir que a imagem captada não fixa tremida como consequência dos valores normais do movimento por parte do operador. Os inventores da presente invenção determinaram que a velocidade do obturador não pode ser inferior a 1/250 23 s. Portanto, a câmara preferida é operada com velocidades de obturador que vão de 1/4 000 a 1/250 s. E preferida uma abertura fixa porque ela elimina quaisquer partes móveis associadas com a câmara. As dimensões da abertura devem ser suficientemente pequenas para garantir que a câmara tem uma profundidade de campo apropriada para captar imagens de etiquetas, sem a necessidade de o operador determinar com precisão a distância entre a etiqueta-alvo e o leitor de etiquetas. A abertura fixa também deve ser suficientemente pequena para garantir que a luz solar brilhante é suficientemente enfraquecida para impedir a danificação da matriz CCD. Como atrás se mencionou, os inventores da presente invenção determinaram que uma abertura fixa não superior a f/5,6, em ligação com o enfraquecimento proporcionado pelo filtro de banda e o filtro de polarização, assegura que CCD de formação da imagem não será danificado pela luz solar incidente directamente no CCD.

Depois de filtrado, o domínio dinâmico da intensidade de luz é de cerca de 100:1, ou 40 dB. A velocidade do obturador, que varia de 1/250 a 1/400 segundos, proporciona uma relação de ajustamentos de ganho de 16:1 ou 24 dB. A saída de vídeo do CCD analógica proveniente da câmara é elevada por um circuito amplificador de vídeo (175). O circuito amplificador de vídeo (175) inclui um amplificador com reacção corrente, do tipo HA5024 Quad, fabricado pela Harris Semiconductor. No leitor de etiquetas preferido, o ganho do circuito amplificador de vídeo pode ser ajustado de 6 dB a 24 dB, por passo de 6 dB, o que proporciona um intervalo de ajustamentos do ganho de 8:1 ou 18 dB. Quando se utiliza o iluminador de LED, a saída do CCD é de cerca de 100 mV. O ganho máximo do circuito amplificador de vídeo de 24 dB permite que a saída de 100 mV da câmara seja 24 elevada para aproximadamente 1,6 V. A saída analógica do circuito amplificador de vídeo (175) é fornecida a um conversor analógico/digital (A/D) (180), que converte cada elemento de imagem da saída de vídeo analógica num valor digital de 8 bits. Além da entrada VIDEO_IN, o conversos A/D tem também uma entrada de relógio para os elementos de imagem, uma entrada positiva REFERENCE e uma entrada de referência negativa (que está ligada à terra, no leitor preferido, e portanto não representada). A entrada de relógio dos elementos de imagem recebe o sinal de relógio de elementos de imagem da

A câmara CCD. O sinal REFERENCIA é um sinal de referência analógico usado para determinar o valor da saída digital. Para cada elemento de imagem (indicado pelo sinal de relógio dos elementos de imagem), a saída digital do conversor A/D é igual a SAÍDA = ((VIDEO_IN)/(POS REF-REG REF) . 255) A função de transferência do conversor A/D pode ser a alterada por ajustamento da tensão de referência. Assim, o conversor A/D pode proporcionar um ajustamento do ganho, por ajustamento das suas tensões de referência. Os 2,5 V nominais através das referências positiva e negativa do conversor podem ser enfraquecidos de acordo com um factor até 3,61:1, ou 11,25 dB. No ajustamento máximo, o diferencial de referência do conversor pode reduzir-se a 686 mV. Isso dá uma margem de ganho de 1,6/0,685 ou 7,37 dB no extremo inferior.

Com base no que precede, os especialistas compreenderão que o sistema de vídeo proporciona um ajustamento total do ganho que inclui o do comando da velocidade do obturador (24 dB), mais o do circuito amplificador de vídeo (18 dB), mais o do conversor A/D (11, 25 dB) para um total de 53,25 dB (460:1), o que é

suficiente para compensar a variação de 40 dB da luz que incide na matriz CCD, enquanto também permite ajustamentos da câmara que proporcionam uma profundidade de campo suficiente e asseguram que a imagem não fica tremida. A gama de ajustamento do ganho de 53,25 dB, proporcionada pelo sistema de vídeo, proporciona cerca de 13 dB de domínio extra, quando comparado com a variação prevista da iluminação. Este ganho extra é dividido de modo que o sistema de vídeo proporciona cerca de 6 dB de domínio dinâmico em cada extremo das condições de iluminação. Isto é vantajoso porque permite tolerâncias dos vários componentes do sistema de vídeo. Além disso, esta característica da presente invenção permita que o sistema de vídeo seja fabricado sem necessidade de ajustamento manual para funcionar no intervalo apropriado. A saída do conversor A/D é sempre directamente proporcional à intensidade da luz devida à restauração DC do sinal para o conversor. Os elementos de imagem de referência pretos, no CCD, não respondem à luz e a sua tensão de saída é usada para polarizar o circuito amplificador de vídeo de modo que uma intensidade dè luz igual a zero (preto) produz uma tensão de entrada de vídeo igual à referência do conversor negativa (isto é, 0 V). A saída do conversor A/D é portanto zero. Devido a ser a saída do conversor A/D directamente proporcional à intensidade da luz, a relação da saída do conversor A/D para um valor desejado, pode ser usada para ajustar o ganho de vídeo global do sistema, por variação da velocidade do obturador da câmara e/ou tensão de referência do conversor A/D. A maneira particular como a intensidade da imagem é determinada e estes ajustamentos são feitos, é descrita mais adiante.

Como atrás se disse, a saída de vídeo do CCD da câmara (65) é ligada à 26 entrada de um circuito amplificador de vídeo (175), que amplifica a saída de vídeo analógica da câmara. Os especialistas compreenderão que o circuito amplificador de vídeo (175) também recebe um sinal de elementos de imagem pretos, da câmara. A referência do preto é proporcionada para permitir que o amplificador de vídeo seja restaurado, de modo a proporcionar uma saída de 0 V, quando a saída de vídeo analógica do circuito amplificador de vídeo for comandada como se descreve mais adiante. A saída do circuito amplificador de vídeo (175) é proporcionada a um conversor analógico/digital (180), que converte cada um dos elementos de imagem analógicos num valor digital de 8 bits. Como atrás se disse, a entrada de referência positiva do conversor A/D variada para ajustar o ganho do sistema de vídeo. Este processo é descrito mais completamente, mais adiante. A saída do conversor A/D (180) é fornecida a uma memória de acesso aleatório (RAM) de vídeo (185) e a um circuito de histogramas (190). A memória RAM de vídeo (185) é uma matriz RAM dinâmica de 256 quilo-octetos. A RAM de vídeo tem uma porta de entrada em série e uma porta de saída em série. A porta de entrada em série está ligada à saída do conversor A/D (180). A porta de saída está ligada a um microprocessador de descodificação, situado no cartão da CPU (85). Cada uma das portas tem o seu próprio relógio de dados, de modo que, as escritas e as leituras de dados podem ser assíncronas e com frequências de impulsos de relógio diferentes. Os circuitos de comando da RAM de vídeo (não representados) buscam o terceiro campo proveniente da câmara e escrevem-no na memória de vídeo RAM. Os dois primeiros campos são usados para determinar a velocidade do obturador e os ajustes de ganho do sistema que são necessários para obter uma exposição 27 apropriada da imagem da etiqueta. Este processo é discutido mais completamente mais adiante. O circuito de histogramas (190) implementa um algoritmo do histograma dos dados de imagem para avaliar o nível de intensidade da saída do conversor A/D (180) e ajusta o ganho de vídeo relativo do sistema para proporcionar uma imagem digital com a intensidade apropriada. O circuito de histogramas (190) é implementado utilizando uma variedade de dispositivos lógicos programáveis, específicos para esta aplicação, tabelas de consulta em memórias programáveis electronicamente, apenas para leitura (EPROM), memória RAM estática, memórias tampão de dados e retentores. No leitor portátil de etiquetas preferido, todas as funções de comando, contadores, máquinas de estados, multiplexadores, adicionadores e comparadores são implementados em matrizes de portas programáveis em local (FPGA), para maximizar a flexibilidade do circuito e minimizar as dimensões do circuito.

Numa descrição geral, o circuito de histogramas mede a intensidade da imagem de vídeo digitalizada integrando uma função de densidade de probabilidade, para produzir uma função de distribuição cumulativa. Uma vantagem da técnica dos histogramas é que ela minimiza a sensibilidade dos circuitos às áreas com locais escuros ou extremamente claros. No leitor portátil de etiquetas preferido, uma imagem exposta apropriadamente é definida como tende uma percentagem pré--determinada (90%) de um grupo de elementos de imagem explorados selectivamente (representado na fig. 15), que se situam num nível de cinzento pré--determinado, ou abaixo desse nível, de preferência 75% de saturação. O nível de cinzento realmente atingido pela percentagem pré-determinada de elementos de 28 imagem explorados por varrimento é comparado com o nível desejado e utiliza-se a relação entre os dois para corrigir o ajuste de exposição/ganho, como se descreve em pormenor mais adiante, em ligação com as fig. 14-20.

Assim, o circuito de histogramas preferido (190) mede o brilho do nível de 8 bits de 255 pontos, explorados selectivamente nos dados da imagem de vídeo. Uma memória RAM estática (SRAM), com caixas, proporciona 256 caixas para armazenar dados de 8 bits. O número de cada caixa corresponde a um nível de cinzento e cada caixa retém o número total de ocorrências na amostra, para cada nível de cinzento. Depois da amostragem da imagem, somam-se os conteúdos das caixas, a começar no endereço 0 (nível de cinzento mais escuro) da SRAM de caixas, até que a soma corrente das caixas atinja 90% dos 255 elementos de imagem amostrados selectivamente (230 elementos de imagem). O número das caixas obtido (BIN_NUM) é tomado como uma estimativa do nível de brilho global da imagem. BIN_NUM é memorizado e fornecido ao circuito de comando do ganho (195). O circuito (195) de comando de ganho utiliza uma tabela de consulta de valores do ganho, para ajustar o novo valor do ganho, relativo do sistema, com base no número da caixa proporcionado pelo circuito de histogramas e no último valor do ganho. O novo valor do ganho proporciona sinais de saída, que são usados para controlar o ajustamento do ganho total do sistema. Como atrás se mencionou, é conseguido por ajustamento da velocidade do obturador electrónico da câmara, do ganho do circuito amplificador de vídeo e da tensão de referência do conversor A/D. Proporciona-se uma saída do ganho do amplificador de vídeo do circuito de controlo de ganho directamente para o circuito amplificador de vídeo (175). Uma saída do ganho do conversor A/D proveniente do circuito de comando de ganho é fornecida a 29 29

um circuito gerador de parábolas (200), que fornece um sinal de entrada analógico para o conversor A/D, na sua entrada de tensão de referência. Um sinal de comando do obturador proveniente do circuito de comando de ganho é fornecido a um circuito (205) de comando do obturador, que fornece um impulso de disparo para a câmara, quando deve iniciar-se a exposição. Os pormenores deste processo são descritos mais completamente mais adiante. O cartão (90) do conversor A/D está ligado ao cartão da CPU (85) e ao cartão de comando (80), através de um conector (210). A fig. 8 é um esquema de blocos dos circuitos situados no cartão da CPU (85). O cartão (85) da CPU inclui um microprocessador (225), uma memória apenas para leitura, programável electronicamente (EPROM) (230), uma memória de acesso aleatório (RAM) (235), um circuito de comunicação em série (240) e um conector (245). O microprocessador preferido (225) é uma unidade central de processamento (CPU) do tipo IDT3081 RISC, fabricada pela Integrated Device Technology. A função primária do microprocessador consiste em descodificar os dados da imagem digital da etiqueta, que está memorizada na memória de vídeo RAM (185) do cartão A/D. Além disso, o microprocessador (155) controla a operação das lâmpadas indicadoras que indicam se a operação de descodificação foi feita com êxito.

Devido a câmara CCD captar uma imagem bidimensional ou “instantâneo” e proporcionar dados de imagem a um algoritmo de descodificação, um dispositivo de leitura de etiquetas que utiliza uma câmara CCD é tão versátil como os algoritmos de descodificação programados no leitor de etiquetas. Isso permite utilizar um único leitor de etiquetas para ler e descodificar uma grande variedade de códigos de barras e de simbologias bidimensionais, desde que se disponha de um algoritmo de 30 descodificação apropriado. Há exemplos de tais câmaras e de processos associados nas patentes US 4 874 936, intitulada “Hexaginal, Information Encoding Article, Process and System”, US 5 329 105, intitulada “Method and Apparatus for Determining the Width of Elements of Bar Code Symbols”, US 5 308 960, intitulada “Combined Camera System” e US 5 276 315, intitulada “Method and Apparatus for Processing Low Resolution Imagens of Degraded Bar Code Symbols”, cuja descrição aqui se incorpora por referência. O cartão CPU inclui 512 quilo-octetos, da EPROM (230) que é usada para memorizar o sistema operativo básico e o sistema de programas para a descodificação. O sistema operativo e os algoritmos de descodificação podem ser melhorados ou modificados proporcionando novos dispositivos EPROM. O cartão CPU inclui também 4 M-octetos da RAM (235), que são usados para memorizar vários dados associados com a descodificação dos dados da imagem. Os especialistas compreenderão que a memória RAM (235) pode ser usada para memorizar dados de imagem, quando eles são lidos da memória de vídeo RAM (185) e memorizar vários dados resultantes do processo de descodificação.

Os circuitos (240) de comunicação em série incluem um receptor/emissor assíncrono dual (DUART), fabricado pela Signetics. Os circuitos de comunicação em série são usados pelo microprocessador (225) para transmitir em série dados entre o leitor portátil de etiquetas e o terminal de dados ao qual está ligado. O conector (245) é usado para ligar o cartão da CPU (85) ao cartão de comando (80) e ao cartão do conversor A/D, através do cabo do cartão de cablagem. A fig. 9 é um esquema de blocos dos circuitos situados no cartão de comando (80). As funções principais do cartão de comando (80) são implementadas nos 31 circuitos sequenciadores (260), nos circuitos de alimentação (265), nos circuitos do iluminador (270) e nos circuitos indicadores (275). O cartão de comando (80) está ligado ao cartão da CPU (85) e ao cartão (90) do conversor A/D, por um conector (280).

Numa descrição geral, os circuitos sequenciadores (260) recebem um sinal do disparador (95) e iniciam a sequência de operações associadas com o ciclo de leitura da etiqueta. Por exemplo, ao receber o sinal do disparador, os circuitos sequenciadores (260) fornecem um sinal que faz com que os circuitos de alimentação (265) liguem a alimentação à câmara, ao microprocessador e a outros componentes que estão sem a alimentação quando o leitor portátil de etiquetas está no estado de repouso. Os circuitos sequenciadores (260) fornecem também um sinal de reposição, que faz com que os componentes sejam inicializados quando recebem a alimentação. O ciclo de leitura das etiquetas é descrito mais adiante, com referência à fig. 10.

Os circuitos do iluminador (275) proporcionam circuitos analógicos para excitar a fonte luminosa para a iluminação. O cartão do conversor A/D fornece um sinal que faz com que os circuitos do iluminador (175) liguem os LED da fonte luminosa para a iluminação apenas quando a câmara está a captar uma imagem. Assim, a fonte luminosa para a iluminação é ligada em conjunção com o disparo do obturador electrónico da câmara, que é também controlado pelo cartão do conversor A/D. Controlando-se a fonte luminosa para â iluminação desta maneira, a fonte luminosa para a iluminação é ligada três vezes por cada ciclo de leitura da etiqueta. As duas primeiras vezes são para as exposições preliminares, que são usadas para ajustar o ganho do sistema de vídeo. A terceira é para captar a imagem da etiqueta- 32 ~7< -alvo. Os especialistas compreenderão que, ao desligar-se a fonte luminosa entre leituras, se evita o aquecimento excessivo dos LED e se permite que eles sejam excitados com mais corrente. Além disso, os LED são mais brilhantes quando estão mais frios.

Os circuitos do indicador (270) proporcionam os circuitos necessários para excitar as lâmpadas de marcação (70) e as lâmpadas indicadoras de estado, montadas na parte de trás do leitor portátil de etiquetas. Os circuitos indicadores (270) desligam as lâmpadas de marcação quando a fonte luminosa de iluminação é ligada, para evitar a existência de pontos brilhantes na imagem captada. Os circuitos do indicador também ligam e desligam as lâmpadas indicadoras de estado, de acordo com sinais recebidos do microprocessador, Por exemplo, utiliza-se uma lâmpada indicadora para indicar está a descodificar-se um código unidimensional. A outra indica se está a descodificar-se um código bidimensional. Ambas as lâmpadas acendem-se com luz amarela quando o leitor portátil de etiquetas está no estado de repouso. Entre o instante em que o disparador é accionado e aquele em que se completa o processo de descodificação, as lâmpadas das indicadoras funcionam intermitentemente. Conforme se tenha descodificado um código unidimensional ou um código bidimensional, a lâmpada indicadora correspondente fica verde. A outra fica vermelha. Se o processo de descodificação não tiver êxito, ficam as duas vermelhas. A fig. 10 é um fluxograma que ilustra o algoritmo usado pelo leitor portátil de etiquetas para executar a operação de leitura das etiquetas. O algoritmo de leitura (300) das etiquetas começa no passo (305), com o leitor portátil de etiquetas num estado de repouso. Nesta altura, as lâmpadas de marcação (70) acendem-se, para 33 permitir que o utilizador vise com precisão a etiqueta, com ó leitor. Para poupar energia, não se aplica energia à maior parte dos componentes do leitor portátil de etiquetas. O leitor portátil de etiquetas (10) mantém-se no estado de repouso até ao passo (310), quando o cartão de comando (80) recebe um sinal de entrada de disparo proveniente do disparador (95).

No passo (305), o cartão de comando (80) liga a alimentação a todos os componentes do leitor portátil de etiquetas, incluindo a câmara, o microprocessador (225) e os circuitos de comando da câmara situados no cartão conversor A/D (90). Quando se liga a alimentação, o cartão de comando também avalia um sinal de reinicialização para que sejam inicializados a câmara, o microprocessador e os circuitos de comando da câmara.

No passo (320), o cartão de comando (80) proporciona um sinal VINIT para o microprocessador e para os circuitos de comando da câmara do conversor A/D. O sinal VINIT indica o início do processo, por meio do qual são recolhidos os dados da imagem da etiqueta. No leitor portátil de etiquetas preferido, o sinal VINIT é proporcionado cerca de 62 ms depois de ser recebido o impulso de disparo pelo disparador (95). Os especialistas compreenderão que um tal atraso é necessário para garantir que a câmara teve tempo suficiente para ligar a alimentação e começa a fornecer dados de saída de vídeo estáveis.

No passo (325), a câmara ajusta a exposição para assegurar que a intensidade da imagem captada é correcta. Isso implica a iluminação da etiqueta-alvo e a escolha da velocidade apropriada do obturador electrónico e o ajustamento do ganho do sistema, em resposta à quantidade de luz recebida pela câmara. Uma vez determinados a velocidade do obturador e o ajustamento do ganho, ilumina-se a 34 etiqueta-alvo, captam-se os dados da imagem da etiqueta e memorizam-se na memória RAM de vídeo, no passo (326). Nesta altura, o processo avança para o passo (330).

No passo (330), o microprocessador (225) lê os dados da imagem da etiqueta a partir da memória RAM de vídeo (185) e descodifica os dados da etiqueta. A descodificação dos dados da imagem digital memorizados é feita por aplicação de um algoritmo de descodificação, memorizado nos dados digitais da imagem. Os especialistas compreenderão que o algoritmo de descodificação tem de ser concebido para marcas de informação particulares, captadas pela câmara CCD. Portanto, se o leitor de etiquetas deve ser usado para ler códigos de barras, o algoritmo de descodificação do código de barras apropriado tem de estar armazenado na EPROM (230) do microprocessador. Analogamente, se o terminal de dados for usado em ligação com embalagens que levam simbologias bidimensionais, o algoritmo de descodificação apropriado tem de ser proporcionado no descodificador. Os especialistas compreenderão que as marcas de informação captadas pela câmara CCD não se limitam aos códigos de barras e às simbologias bidimensionais, mas sim podem também incluir texto impresso ou manuscrito, que seja susceptível de ser lido por técnicas de reconhecimento óptico de caracteres (OCR). É possível proporcionar uma pluralidade de algoritmos de descodificação de modo que o terminal de dados possa ser utilizado para ler e descodificar qualquer uma da grande variedade de marcas de informação diferentes.

Os especialistas compreenderão também que pode ser necessários vários passos para descodificar os dados da imagem digital. Por exemplo, o algoritmo de descodificação tem, em primeiro lugar, que determinar se a imagem captada inclui 35

qualquer tipo reconhecível de marcas de informado. Se sim, o algoritmo pode necessitar de determinar a orientação das marcas de informação e, se necessário, rodar os dados para alinhar as marcas de informação com um eixo desejado. Depois de executados todos os passos necessários e de se descodificarem os dados digitais da imagem, memorizam-se os dados descodificados na memória de acesso aleatório (RAM), no cartão (85) da CPU.

No passo (335), o microprocessador (225) transmite os dados descodificados para o equipamento terminal de dados ligado. Os dados descodificados são transmitidos, como dados em série, através de uma das portas em série. No leitor portátil de etiquetas preferido, os dados em série são proporcionados para o terminal de dados ligado, através do cabo (40) do leitor.

No passo (340), os circuitos sequenciadores (260) no cartão de comando (80) desligam a energia dos componentes que podem ser comutados e o leitor portátil de etiquetas volta ao estado de repouso. No leitor portátil de etiquetas preferido, a energia é desligada quando o cartão de comando recebe um sinal do cartão da CPU, que indica que está completo o processo de descodificação. Se, por qualquer razão, o microprocessador falha, o envio de tal sinal, os circuitos do cartão de comando desligarão automaticamente a energia dos outros componentes, passados cerca de 8 segundos após a recepção do sinal do disparador. Este tempo de espera garante que o leitor portátil de etiquetas voltará ao estado de repouso, mesmo que o microprocessador falhe por qualquer razão.

Passando agora à fig. 11, descreve-se o processo preferido para a recolha dos dados de imagem. O processo da captação dos dados de imagem constitui o passo (325) do processo da fig. 10. 36 36

A fig. 11 é um diagrama de distribuição de tempos, que ilustra a sequência geral de eventos por meios dos quais se captam os dados da imagem da etiqueta. A escala horizontal reflecte um período de tempo de 0 a 160 ms. Os especialistas compreenderão que a câmara com o formato CCIR, usada na presente invenção, proporciona um campo de vídeo de 20 em 20 ms. Portanto, o diagrama de distribuição de tempos está graduado em incrementos de 20 ms. O diagrama de distribuição de tempos começa por mostrar que está ligada a energia à câmara e ao cartão do conversos A/D, um pouco depois de ser recebido o sinal do disparador, aproximadamente aos 0 ms. Como atrás se descreveu, em ligação com a fig. 10, um ciclo de leitura da etiqueta começa quando o operador aperta o gatilho do leitor de etiquetas. Nessa altura, os circuitos do cartão de comando aplicam a energia ao microprocessador, à câmara e aos outros componentes do cartão do conversor A/D.

Aproximadamente aos 62 ms, o cartão de comando inicia a sequência de captação de imagem, fornecendo um sinal VINIT ao circuito de histogramas (190). O intervalo de tempo entre o sinal do disparador e o sinal VINIT é suficiente para permitir que a câmara aqueça e começa a fornecer um sinal de saída de vídeo bom e estável.

Depois de o cartão A/D receber o sinal VINIT do cartão de comando, o cartão A/D espera pelo sinal seguinte VDRV, proveniente da câmara. Como atrás se descreveu, o sinal VDRV indica o começo de um novo campo de vídeo. A matriz CCD é exposta à luz durante um intervalo de tempo correspondente à velocidade do obturador electrónico. Como será explicado com mais pormenor mais adiante, a maior parte do tempo da exposição ocorre antes do sinal VDRV. Um pouco depois 37 37

de ocorrer o sinal VDRV, um sinal de relógio de transferência interior faz com que a carga que se formou nos fotoelementos da matriz CCD seja transferida para os registadores CCD. Daí, a imagem sai, por um impulso de relógio, dos registadores CCD, um elemento de imagem de cada vez para proporcionar o sinal de saída de vídeo CCD.

Depois do primeiro VDRV, a seguir ao sinal VINIT, os circuitos do cartão A/D estabelecem o ajustamento de ganho do sistema de vídeo para um ajustamento pré-determinado defeituoso, que é usado para fazer uma exposição de ensaio. O ajustamento desejado do ganho do sistema inclui uma velocidade do obturador, o ganho do amplificador de vídeo e a entrada de referência A/D.

Entre aproximadamente os 96 e os 100 ms, os fotoelementos da câmara são expostos ao período de integração de defeito. Um pouco depois do sinal VDRV, aos 100 ms, a câmara fornece na saída os dados dos elementos de imagem analógicos que formam um primeiro campo de vídeo. Enquanto os dados são fornecidos pela câmara, os circuitos (190) de histogramas do cartão A/D determinam a intensidade da imagem do campo 1. A saída dos circuitos de histogramas é usada pelos circuitos (195) do ganho para ajustar o ganho, antes da segunda exposição, que começa entre cerca de 116 e cerca de 120 ms. O algoritmo aplicado pelos circuitos (195) dos histogramas está descrito com mais pormenor mais adiante.

Depois do sinal VDRV, aos 120 ms, a saída da câmara fornece os dados dos elementos de imagem analógica, que formam um segundo campo de vídeo. Os circuitos de histogramas do cartão A/D analisam estes dados enquanto são fornecidos pela câmara. A saída dos circuitos de histogramas é usada para ajustar o ganho do sistema de vídeo, antes da terceira exposição, que começa entre cerca de 38 38

135msel40ms.

Depois do sinal VDRV, aos 140 ms, a câmara fornece na saída os dados analógicos dos elementos de imagem, que formam um terceiro campo de vídeo. À medida que o sinal de saída de vídeo do CCD é proporcionado pelos impulsos de relógio, para fora da câmara e digitalizados pelo conversor AID, memorizam-se os dados digitais da imagem na memória RAM de vídeo. Como atrás se descreveu, em ligação com a fig. 10, os dados da imagem de vídeo memorizados serão lidos e descodificados pelo microprocessador, situado no cartão da CPU. No leitor portátil preferido, o microprocessador não completa a sua inicialização e realiza processos de inicialização até depois de os dados digitais serem memorizados na memória de vídeo RAM (cerca dos 160 ms). Portanto, os dados digitais da imagem estão disponíveis na memória RAM de vídeo logo que o microprocessador esteja pronto para os ler.

Como atrás se discutiu, o ajustamento global do ganho do sistema de vídeo é de preferência suficiente para compensar o domínio dinâmico da luz reflectida, quando o leitor portátil de etiquetas é usado em vários ambientes. Além disso, a abertura da câmara e a velocidade do obturador têm de ser limitadas para assegurar que a imagem captada não fica tremida devido a uma velocidade do obturador demasiado baixa ou a uma profundidade de campo demasiado estreita. No sistema preferido, os componentes do sistema de vídeo podem proporcionar um ajustamento do ganho total até 53,25 dB. Este total inclui 24 dB de ajustamento do ganho, associado com a velocidade variável do obturador da câmara, 18 dB do ajustamento do circuito amplificador de vídeo e 11, 25 dB do ajustamento do conversor A/D.

No leitor portátil de etiquetas preferido, o ganho total de vídeo é ajustado por 39 passos de 0,75 dB. O ganho é determinado por uma tabela de ganhos, para consulta, que faz parte dos circuitos (195) de controlo do ganho, no cartão do conversor A/D. Os valores do ganho que são implementados na tabela de consulta estão ilustrados na fig. 12. A tabela de consulta dos valores do ganho proporciona 72 valores discretos de controlo do ganho (0-71), que correspondem aos ajustamentos do ganho que vão de 0 a 53,25 dB, por passos de 0,75 dB.

Cada um dos valores de controlo de ganho corresponde a um ajuste da velocidade do obturador, do ganho do amplificador de vídeo e da tensão de referência do conversor A/D. Por exemplo, o valor máximo 71 do controlo de ganho, que seria usado nas condições de iluminação de maior obscuridade, exige uma velocidade do obturador de 1/250 s. Os inventores da presente invenção determinaram que é essa a mais baixa velocidade do obturador que pode ser usada sem correr o risco indevido de uma imagem tremida. Um valor 71 do controlo de ganho também proporciona um ajustamento de 18 dB do ganho do amplificador, que é o ajustamento de ganho máximo proporcionado pelo circuito amplificador de vídeo preferido. O sinal de referência do conversor A/D será também ajustado de modo que o conversor A/D proporcione o seu ganho relativo máximo durante o processo de conversão do sinal de vídeo analógico num sinal digital.

Os elementos principais do circuito de controlo do ganho (195) estão ilustrados na fig. 13. Os especialistas compreenderão que os valores de controlo do ganho memorizados na tabela de consulta têm de ser descodificados para proporcionar os sinais de entrada apropriados para a câmara, para o circuito amplificador de vídeo e para o conversor A/D. O circuito de controlo do ganho (195) preferido utiliza uma memória EPROM (500), para armazenar a tabela de consulta com os valores de controlo do ganho, que responde.ao valor anterior do controlo de ganho e ao número da caixa proporcionado pelos circuitos de histogramas (190), da maneira descrita mais adiante. A saída da memória EPROM (500) é fornecida a um descodificador (505), que faz parte de uma matriz de portas, programável em local. O descodificador (505) descodifica o valor do controlo de ganho e fornece sinais que são usados para ajustar o ganho do sistema. Proporciona--se um sinal VIDEO GAIN directamente para o circuito (175) do amplificador de vídeo. Proporciona-se um ajuste do obturador aos circuitos (205) de controlo do obturador, onde é usado para proporcionar um impulso de disparo do obturador para a câmara. Proporciona-se um sinal de página de parábola e um sinal REF 6 dB, ao circuito gerador de palavras, onde são usados para controlar o sinal de referência de vídeo para o conversor A/D. Os especialistas compreenderão que, numa forma de realização alternativa, pode aplicar-se uma função de correcção das parábolas ao circuito (175) do amplificador de vídeo, ou quer ao conversor A/D, quer ao circuito amplificador de vídeo. As funções dos circuitos de controlo do obturador e dos circuitos do gerador de parábolas descrevem-se mais completamente mais adiante.

Inicialmente, a tabela de consulta de ganho selecciona um valor arbitrário do ganho igual a 32, que é usado para a exposição que começa a cerca de 96 ms (fig. 11). Como se ilustra na fig. 12, um valor 32 para o controlo de ganho corresponde a um ajustamento do ganho do sistema de vídeo de 24 dB. Como atrás se discutiu, a saída do conversor A/D é directamente proporcional à intensidade da luz. Isso permite que a tabela de consulta dos ganhos se baseie na relação entre a saída do conversor e um valor desejado para ajustar o ganho de vídeo global do sistema. A maneira particular como se determina a quantidade de luz e se fazem estes ajustamentos é discutida mais adiante.

Depois de se aplicar a análise dos histogramas ao primeiro campo de vídeo (que foi captado utilizando os ajustes arbitrários para ajustamento do ganho), a tabela de consulta dos ganhos selecciona o valor de controlo de ganho para o segundo campo de vídeo, com base na intensidade de luz, como é indicada pela saída do conversor A/D. A intensidade de luz é representada por um valor da caixa (DIN_NUM) que é proporcionado pelos circuitos de histogramas. A tabela de consulta de ganhos ajusta o valor seguinte de controlo de ganho, com base no valor anterior do controlo de ganho e no valor da caixa proveniente do histograma mais recente. O valor anterior do ganho é fornecido à memória EPROM (500) por um retentor de dados (510). Os valores de controlo do ganho são escolhidos para accionar o processamento do sinal, de modo que 90% dos níveis de cinzento dos elementos de imagem (isto é 230 de 225 elementos de imagem) na área da imagem caiam abaixo de aproximadamente 75% (190) do valor de saturação (255). Esta equação que permite fazer isso é: VALOR SEGUINTE = ÚLTIMO VALOR + 4/3.20 Log (190/BIN_NUM)

Se a imagem proveniente do primeiro campo estiver saturada (isto é, se a imagem for demasiado brilhante: BUN-NUM - 255) expõe-se o segundo campo a um segundo valor arbitrário de controlo de ganho, de 8, que representa um ajustamento do ganho do sistema de vídeo de 6 dB. Na maioria dos casos, o salto do valor de controlo arbitrário para o valor de controlo de ganho correcto pode ser feito com uma correcção. Porém, no caso das condições de luz brilhante quando o CCD está saturado, são necessários dois ajustamentos. Portanto, o leitor portátil de etiquetas preferido é concebido para chegar à exposição correcta através de três campos de vídeo. A fig. 14 é um fluxograma que ilustra o processo (400) para efectuar a análise dos histogramas, feita pelos circuitos dos histogramas (190). Como atrás se descreveu, a função dos histogramas integra a função de densidade de probabilidade da intensidade dos elementos de imagem, para produzir uma função de distribuição cumulativa. Os meios físicos usados nos circuitos de histogramas incluem uma lógica programável para esta aplicação, tabelas de consulta numa memória EPROM, uma memória fixa RAM, memórias tampão de dados e retentores. Todas as funções de controlo, máquinas de estado de contadores, multiplexadores, adicionadores e comparadores são implementadas em matrizes de portas programáveis em local, a fim de maximizar a flexibilidade e minimizar o espaço ocupado no cartão. O processo preferido (400) começa no passo (405), por apagamento da SRAM da caixa, que é usada para armazenar o número de ocorrências de cada valor da intensidade luminosa. No passo (405) é também apagado o BINSUMTOTAL variável, que é usado para somar os valores das caixas armazenados. O processo dos histogramas faz a amostragem de 255 elementos de imagem pré-seleccionados, para determinar a intensidade da imagem. Os elementos que são seleccionados para ser analisados formam um padrão semialeatório semelhante a um padrão de “instantâneo”, no qual a concentração mais forte está perto do centro da imagem. Na fig. 15 está ilustrado um padrão típico de instantâneo, do tipo usado no processo dos histogramas. No leitor portátil preferido, os elementos de imagem seleccionados estão situados no terço médio da imagem.

Os elementos de imagem pré-seleccionados são identificados por HIT BITS, que são memorizados numa tabela HIT TABLE, numa memória EPROM. A tabela 43 43

HIT TABLE inclui um bit por cada um dos elementos de imagem de um campo de vídeo. Os bits pré-seleccionados são indicados armazenando um 1, nesse bit, na tabela HIT TABLE. Os outros bits, que são ignorados pelo processo do histograma, são representados na tabela HIT TABLE por 0. Quando cada um dos elementos de imagem sai da câmara, por meio de um impulso de relógio, o circuito de histogramas verifica o HIT BIT correspondente para ver se é 1. Este processo está indicado nos passos (410) e (415). Se o HIT BIT for um 0, o processo regressa ao passo (410) e aguarda que um impulso de relógio faça sair o elemento de imagem seguinte da câmara.

Se o HIT BIT for um 1, o processo prossegue para o passo (420), onde o octeto de dados de imagem proveniente do conversor A/D é usado para endereçar o número de caixa correspondente na SRAM da caixa. Nos passos (425), o processo lê o valor que está presentemente armazenado nessa caixa. No passo (430), incrementa-se o valor por um. No passo (435), memoriza-se o novo valor de novo na caixa.

No passo (440), o processo determina se foram amostrados todos os 255 elementos de imagem pré-seleccionados. Nos circuitos de histogramas preferidos, isso faz-se por contagem do número de sinais HDRV que ocorreram desde o último sinal VDRV e por geração de um sinal de HIT END, quando a linha incluir o último HIT BIT. Assim, o processo mantém a pista da linha de vídeo para a qual está a receber dados e determina quando foram examinados todos os HIT BITS. Em alternativa, o circuito de histogramas poderia seguir a pista do número de HIT BIT que foram encontrados. Os especialistas compreenderão que os bits examinados pelo processo preferido ocorrem todos antes de um ponto a 2/3 do trajecto através da f imagem de vídeo. Faz-se isso para dispor de tempo para completar o processo de histogramas e seleccionar o novo valor de controlo de ganho a tempo de disparar o obturador electrónico para o campo seguinte. Assim, no campo 1 da fig. 11, o primeiro processo de histogramas tem de se completar em aproximadamente 965 ms, para haver tempo para disparar o obturador electrónico, o que pode fazer-se tão cedo quanto aproximadamente aos 96 ms.

Se, no passo (440), o processo determinar que não foram amostrados todos os elementos de imagem pré-seleccionados, o processo regressa ao passo (410). Se tiverem sido analisados todos os elementos de imagem pré-seleccionados, o processo avança para o passo (445) e apaga o valor BIN SUM, que é usado para somar os valores dos registadores das caixas.

No passo (450), o processo ajusta para 00 o ponteiro dos endereços da SRAM das caixas. No passo (455), o processo lê o valor do endereço 00 na SRAM das caixas e adiciona o mesmo à BIN SUM. No passo (460), o processo determina se BIN SUM é menor que, ou igual ao limiar pré-determinado de 90% dos 255 elementos de imagem pré-seleccionados (230 elementos de imagem). Sendo assim, o processo avança para o passo (465), onde se incrementa de 1 o ponteiro do endereço. A partir do passo (465), o processo volta ao passo (455). Por repetição dos passos (455, 460, 465), o processo soma os valores que estão armazenados nos registadores da SRAM das caixas.

Se, no passo (460), o processo determinar que BIN SUM é maior que o valor do limiar, o processo avança para o passo (470). O valor de BIN_NUM é fornecido aos circuitos de controlo de ganho, onde é usado para endereçar a tabela de consulta dos ganhos. 45 A fig. 16 ilustra os elementos principais do circuito de histogramas (190), que implementa o processo (400) da fig. 14). Como atrás se disse, o circuito de histogramas inclui uma lógica programável em local, tabelas de consulta em EPROM, uma memória fixa RAM, memórias tampão de dados e retentores. Todas as funções de controlo, máquinas de estado de contadores, multiplexadores, adicionadores e comparadores são implementados em matrizes de portas programáveis em local, para maximizar a flexibilidade e minimizar o espaço nos cartões. A HIT TABLE é armazenada na memória EPROM (500) que, no leitor portátil de etiquetas preferido, inclui também a tabela de consulta de valores de controlo do ganho (fig. 13). O endereço da EPROM é fornecido por um contador (520), que é accionado por um divisor (525). O contador (520) é accionado por um relógio que é igual ao relógio dos elementos de imagem dividido por 8. Assim, a memória EPROM fornece um novo octeto (8 bits) por cada 8 elementos de imagem. O divisor (525) também controla um multiplexador (530), que fornece na saída um único HIT BIT (dos 8 bits) por cada elemento de imagem.

Um retentor de dados (535) recebe o HIT BIT proveniente do multiplexador (530) e os dados de imagem digitais provenientes do conversor A/D (180). Quando o HIT BIT for um 1, o valor da imagem digital é retido no retentor de dados (535) e usado para endereçar a SRAM da caixa (540). A saída da SRAM da caixa, que é o valor armazenado na posição de memória endereçada, é incrementada pelo adicionador (545). O valor incrementado é de novo armazenado na SRAM da caixa (540).

Quando estiverem processados todos os HIT BIT, o processo de soma, que 46 46

conduz à saída do valor BINNUM, é realizado por um contador (550) e um adicionador/comparador (555). O contador (550) começa no endereço 00 e endereça sequencialmente a memória SRAM das caixas. A saída de cada endereço é fornecida ao adicionador/comparador (555), que determina quando a soma das caixas é maior que, ou igual a um valor pré-determinado. Quando isso ocorre, o comparador fornece na saída o BIN_NUM que é usado pelo circuito de controlo de ganho (195).

As fig. 17a e 17b ilustram os resultados da função dos histogramas preferida, quando aplicada a uma etiqueta de amostra, cuja imagem foi obtida utilizando o valor inicial 32 do controlo de ganho. A fig. 17b ilustra a densidade de probabilidade (amostras por caixa) em função do brilho (número da caixa). A fig. 17a ilustra a distribuição cumulativa (número cumulativo de amostras) em função do brilho (número de caixas). A densidade de probabilidade (fig. 17b) é o resultado da realização dos passos (405) a (440) do processo da fig. 14, e indica o número de elementos de imagem amostrados em cada nível discreto de intensidade. Assim, no exemplo da fig. 17b, vê-se que a maior parte dos elementos de imagem têm um nível de brilho que vai de 150 a 200. Isso indica que a imagem é moderadamente brilhante. A densidade cumulativa (fig. 17a) é o resultado da realização dos passos (445) a (470) do processo da fig. 14. A densidade cumulativa, que é obtida por integração da densidade de probabilidade, indica o número total de amostras somadas, quando as caixas são somadas sequencialmente a começar na caixa 0. A fig. 17a também ilustra o BIN NUM, que é a saída do circuito de histogramas. Como atrás se descreveu, a saída BIN NUM é o número da caixa que corresponde a uma distribuição cumulativa de 230 amostras. Assim, a saída

BIN_NUM seria aproximadamente 210. Isso indica que a imagem captada é mais brilhante que a intensidade desejada de 190. O circuito de controlo do ganho utilizaria o valor BIN_NUM de 210 e o valor de controlo de ganho anterior de 32, para determinar o valor de controlo de ganho a aplicar na imagem seguinte. De acordo com a equação atrás descrita, em ligação comafig. 13:

Valor seguinte do controlo de ganho = 32 +(4/3.20 log 190/210) = 31. A relação entre o nível de intensidade desejado (190) e o nível de intensidade actual (210) indica que o ganho necessita de ser ajustado por aproximadamente -0,87 dB. Quando multiplicado por 4/3, isso corresponde a uma variação de -1,16 do valor do controlo de ganho, que varia por passos de 0,75 dB. Assim, o valor de controlo de ganho aplicado na imagem seguinte será 31. A função imagem que incide no CCD pode ser descrita como sendo o produto de duas funções. Uma é a função contraste do objecto que está a ser iluminado e cuja imagem se quer determinar. A outra é o efeito combinado das lentes e da iluminação. Como atrás se descreveu, o conjunto de lentes (120) da câmara faz com que a intensidade da imagem formada pelo conjunto de lentes se esbata, de acordo com um factor de aproximadamente cos4(0), mesmo que o objecto esteja perfeitamente iluminado. Portanto, nos cantos de uma imagem iluminada uniformemente, sendo Θ = 32°, a intensidade da imagem é aproximadamente 52% da intensidade no centro da imagem. Esta função está ilustrada na fig. 18. Como atrás se descreveu, a iluminação fornecida pela fonte luminosa de iluminação (75) é razoavelmente uniforme, sendo portanto o funcionamento indesejável dominado pelo efeito de enfraquecimento da lente. 48 48

O enfraquecimento produzido pelo conjunto das lentes-é indesejável e pode ser corrigido utilizando uma aproximação estreita da função de enfraquecimento, para ajustar o ganho relativo do conversor A/D (180). Isso consegue-se ajustando a tensão de referência do conversor A/D. Por aumento do ganho do conversor A/D de modo que isso corresponde ao valor do enfraquecimento sofrido por cada elemento de imagem, o conversor A/D compensa o facto de os elementos de imagem serem mais escuros à medida que se afastam do centro da imagem.

Os especialistas compreenderão que a função cos4(0) do amortecimento é brilhante no centro da imagem e amortece-se de maneira razoavelmente uniforme quando nos afastamos do centro para os bordos. Assim, a função de compensação do amortecimento pode ser aproximada de maneira muito estreita da soma de duas parábolas, sendo uma parábola aplicada uma vez por cada campo, para corrigir na direcção vertical, e a outra aplicada uma vez por cada linha de vídeo, para corrigir na direcção horizontal. Daí resulta que a saída do processo de digitalização é uma imagem digital cujo contraste é quase constante em todo o campo de vista.

Os elementos principais dos circuitos geradores de parábolas (200) no cartão A/D estão ilustrados na fíg. 19.0 circuito gerador de parábolas utiliza um circuito de relógio (570), um contador de endereços (575) uma memória EPROM (580), um conversor digital/analógico (D/A) (585) e um filtro passa-baixo (590). A memória EPROM armazena 8 curvas de parábola em 8 “páginas”. Cada página é usada para proporcionar um ajustamento de ganho médio diferente, para o conversor A/D. Os especialistas compreenderão que as formas das curvas nas diferentes páginas virtualmente idênticas. Mas os valores têm escalas diferentes para proporcionar ajustamentos de ganho médios diferentes. 49 O circuito de relógio (570) divide por 32 o relógio dos elementos de imagem, ressincronizando com um sinal HDRV respectivo. A saída do circuito de relógio é fornecida ao contador (575), que forma o endereço para a tabela de consulta na EPROM (580). Assim, cada valor proveniente da EPROM é aplicado a 32 elementos de imagem. A página na EPROM é seleccionada por um sinal de página (P_PAGE) proveniente do circuito de controlo do ganho. A partir da tabela da fig. 12, os especialistas compreenderão que a secção da página da parábola é determinada pelo valor de controlo de ganho e proporciona o componente mais fino do ajuste global do ganho. Cada uma das 8 páginas é representada por um de 8 valores de ganho relativo (por exemplo: 0,00; 0,75; ...; 5,25), que se repetem ao longo da tabela de consulta. A saída da EPROM é fornecida ao conversor D/A (585), que converte o valor digital parveniente da EPROM num valor analógico. A saída analógica pode ser aumentada de 6 dB, em função do estado do sinal REF 6 dB, proveniente do circuito de controlo de ganho. Quando o sinal de 6 dB estiver activo, ele reduz a saída do conversor D/A em 6 dB, aumentando desse modo a saída do conversor A/D em 6 dB. A saída do conversor D/A vai passar através do filtro passa baixo (590), que alisa o sinal e proporciona uma aproximação rigorosa à função parábola. O filtro passa-baixo preferido (590) é um filtro passa-baixo de Bessel, com uma frequência de corte de cerca de 50 KHz. Utiliza-se um filtro de Bessel devido a um suave enfraquecimento com a frequência e um atraso constante com a frequência. A fig. 20 ilustra a relação entre a saída (600) do conversor digital/analógico (A/D) (585) e a saída (605) do filtro passa-baixo (590). A curva ilustrada na fig. 20 representa a porção de uma função que é aplicada a uma linha horizontal da saída de vídeo do CCD. O processo pode ser resumido como sendo a utilização da saída da memória EPROM para gerar uma função em degraus, que genericamente se assemelha a uma parábola. O filtro passa-baixo suaviza então os cantos para proporcionar uma função apropriada da curva, que é aplicada à entrada REFERENCE do conversor A/D. Os valores memorizados na memória EPROM na tabela de consulta são gerados utilizando um computador para gerar e amostrar as curvas desejadas da parábola e modelar o atraso através do filtro passa-baixo. Os inventores da presente invenção determinaram que as ondas desejadas podem ser representadas proporcionando uma tabela de consulta por 32 elementos de imagem. Isso é vantajoso porque permite que o circuito de geração de parábolas proporcione uma saída genericamente na forma de uma parábola, conservando também a memória.

Os circuitos (205) de controlo do obturador utilizam o ajustamento do obturador proveniente do circuito (195) de controlo de ganho, para proporcionar um impulso de disparo do obturador para a câmara. A relação entre o impulso de disparo, a velocidade do obturador e outros sinais da câmara está ilustrada na fig. 21.

Como se descreveu mais atrás, os sinais VDRV indicam, cada um, o início de um novo campo de vídeo. Os sinais HDRV indicam, cada um, o início de uma nova linha. Em resumo, depois de cada sinal VDRV, a carga dos elementos de imagem acumulada é transferida dos fotoelementos do CCD para os registadores correspondentes. Os valores dos elementos de imagem saem, por meio de impulsos de relógio, dos registadores, da câmara como dados de vídeo CCD analógicos. O sinal de relógio de transferência (XFER CLK) indica quando a carga é transferida / Ν

51 dos fotoelementos para os registadores.

Antes do impulso de disparo, a carga eléctrica acumulada pelos fotoelementos do CCD é descarregada, por cada sinal HDRV. O período de integração, ou velocidade do obturador, começa quando se fornece o impulso de disparo à câmara. Nesta altura, os fotoelementos continuam a acumular carga até se verificar o impulso de relógio de transferência. Assim, o período de integração, ou a velocidade do obturador, é determinado pelo tempo relativo entre o impulso de disparo (TRIG) e o sinal de relógio de transferência da câmara.

Devido à relação entre o sinal de disparo e o impulso de relógio de transferência, o circuito de comando do obturador tem de prever a ocorrência do impulso de relógio seguinte e fornecer o impulso de disparo no instante apropriado para o impulso de relógio de transferência. Isso faz-se com base na relação conhecida entre os sinais HDRV e o impulso de relógio de transferência. O intervalo entre os sinais HDRV é de cerca de 64 ps. O impulso de relógio de transferência ocorre aproximadamente 35 ps depois do HDRV anterior. Além disso, os elementos do CCD já receberam carga durante 64 ps quando se recebe o impulso de disparo. Isso sucede porque o impulso de disparo diz à câmara para não descarregar a carga que já foi acumulada desde o último sinal HDRV. Assim, o tempo de integração é igual ao número de períodos de HDRV, entre o impulso de disparo e o impulso de relógio de transferência, mais um período HDRV (64ps), mais 35 ps. A função de impulso de disparo é implementada numa matriz de portas programável em local. Depois de feito o histograma e de ser proporcionado um novo ajustamento do obturador pelo circuito de controlo de ganho, descodifica-se o ajustamento do obturador, e pré-carrega-se com um número de 7 bits um contador de disparo degressivo. Activa-se a contagem e o contador conta regressivamente até 0. Quando o contador atingir o 0, envia-se um impulso de disparo para a câmara. O impulso de disparo tem a duração de 6,32 ps está activo no nível baixo. A duração do impulso de disparo é igual ao comprimento do impulso HDRV (91 impulsos de relógio de elementos de imagem).

Os pré-ajustes do contador são determinados pelo conhecimento da posição relativa do impulso HIT END e do impulso de relógio de transferência na câmara CCD. O impulso HIT END pode ser gerado por contagem do número de HIT BIT que foram encontrados, ou por contagem do número de linhas que foram iniciadas por impulsos de relógio da câmara. Os inventores da presente invenção determinaram que o impulso HIT END pode ser gerado tão tarde como num instante 78% no interior do campo de vídeo, permitindo no entanto ainda calcular ajustes do ganho para o caso menos favorável (mais prematuro) da posição do disparador, que é 1/250 s. Porém, como atrás se mencionou, a tabela HIT TABLE inclui elementos de imagem situados no terço médio do campo de vídeo. Como atrás se disse, o cartão do conversor A/D proporciona também um sinal LED ON para o cartão de controlo, que liga a fonte luminosa de iluminação apenas durante os períodos de exposição.

Assim, o sinal de disparo tem de ser enviado com o número apropriado de sinais HDRV antes do impulso de relógio de transferência. A tabela seguinte ilustra vários tempos de integração típicos e o número correspondente de sinais HDRV de que o impulso de disparo tem de preceder o impulso de relógio de transferência 53

Velocidade do ob Tempo de integração HDRV Tempo de Velocidade do turador desejada desejado integração actual obturador actual 1/250 4,00 ms 61 4,00 ms 1/250 1/500 2,00 ms 30 2,02 ms 1/495 1/1000 1,00 ms 14 995 ps 1/1005 1/2000 500ps 6 483 ps 1/2070 1/4000 250 ps 2 227 ps 1/4405

Embora a descrição anterior se tenha centrado no leitor portátil de etiquetas (10) preferido, os especialistas compreenderão que a câmara electrónica automática da presente invenção pode também ser realizada por outros dispositivos apropriados para usar com outros dispositivos de colheita de dados. Por exemplo, a fig. 22 ilustra uma outra forma de realização, na qual a câmara electrónica automática da presente invenção está incorporada num terminal de dados portátil (45). O terminal de dados portátil (45) inclui um painel de teclas (50), com teclas alfanuméricas e teclas correspondentes a funções, que permitem ao utilizador introduzir dados de comando e alfanuméricos. Um painel de captação de assinaturas (55) é usado para digitalizar e captar a assinatura da pessoa que recebe a embalagem. Utiliza-se um mostrador (60) para reflectir dados introduzidos através do painel de teclas e do painel de recolha de assinaturas, e para proporcionar informação de distribuição (por exemplo preços, etc.) em resposta aos dados introduzidos. Uma porta de interface óptica (não representada) é prevista para permitir a transferência, em série, de dados para e do terminal de dados portátil (45). O terminal de dados portátil (45) é controlado por um microprocessador e outros circuitos electrónicos (não representados). Descreve--se um terminal de dados portátil, que inclui estas características na patente US 5 278 399, intitulada “Data Entry Unit”, cuja descrição aqui se inclui por referência.

Além disso, muitas das funções da câmara electrónica automática foram 54 descritas como sendo implementadas em vários tipos de .circuitos integrados específicos para esta aplicação, tais como matrizes de portas programáveis em local. Os especialistas compreenderão que as funções descritas podem também ser implementadas utilizando-se um microprocessador para fms gerais, programado, ou outros dispositivos electrónicos.

Por conseguinte, a presente invenção foi descrita com referência a formas de realização particulares que, para todos os fins, devem ser ilustrativas e não limitativas.

Outras formas de realização alternativas serão evidentes para os especialistas das técnicas a que a presente invenção se refere, sem nos afastarmos do escopo da presente invenção. Portanto, o escopo da presente invenção é definido pelas reivindicações anexas e não pela descrição anterior.

Lisboar, 15 de Maio de 2000

Claims (20)

1 Reivindicações 1. Câmara electrónica para a produção de uma imagem digital de um objecto, incluindo a referida câmara um conjunto óptico, um conjunto sensor de imagem, para proporcionar um sinal de imagem analógico, um circuito de ganho de vídeo (175), para a amplificação do referido sinal de imagem analógico da imagem e proporcionar um sinal de imagem analógico amplificado, e um conversor analógico--para-digital (180), para converter o referido sinal de imagem analógico amplificado num sinal de imagem digital, caracterizada por: um circuito (190), para avaliação da intensidade, para determinar o nível de brilho associado com o sinal de imagem digital e para proporcionar um sinal de saída do nível de brilho; e um circuito (195) de controlo do ganho, para receber o referido sinal de saída do nível de brilho e para controlar o brilho da imagem digital por ajustamento do ganho da câmara electrónica. incluindo o circuito de avaliação da intensidade: uma primeira memória, que inclui uma pluralidade de bits, correspondendo cada um dos referidos bits a um elemento de imagem no sinal de imagem digital, identificando um subconjunto da referida pluralidade de bits de ensaio correspondentes a elementos de imagem a avaliar, e uma segunda memória que inclui uma pluralidade de caixas, correspondendo cada uma das referidas caixas a um nível de intensidade possível, associado com o sinal de imagem digital, sendo o circuito (195) de avaliação da intensidade operativo para: determinar a intensidade de cada elemento de imagem correspondente a um 2 2

dos referidos bits de ensaio, memorizar em cada uma das referidas caixas o número de elementos de imagem avaliados que têm um nível de intensidade correspondente à caixa, somar sequencialmente os números memorizados nas referidas caixas, e proporcionar o referido sinal de saída do nível de brilho, sendo o referido sinal de saída do nível do brilho determinado pela caixa na qual a referida soma excede um valor pré-determinado.

2. Câmara electrónica de acordo com a reivindicação 1, na qual o ganho da câmara electrónica é determinado por uma velocidade do obturador electrónico associada com o conjunto sensor de imagem, um ganho associado com o circuito de ganho de vídeo e um ganho associado com o conversor analógico-para-digital (180).

3. Câmara electrónica de acordo com a reivindicação 2, na qual o circuito (195) de controlo do ganho ajusta o ganho da câmara electrónica, ajustando pelo menos uma das grandezas: velocidade do obturador electrónico, ganho associado com o circuito de ganho de vídeo e o ganho associado ao conversor analógico-para-digital (180).

4. Câmara electrónica de acordo com as reivindicação 2 ou 3, na qual o circuito (195) de controlo do ganho é operativo para: determinar um ajustamento desejado do brilho, com base no sinal de saída do nível de brilho; e em resposta ao ajustamento desejado de brilho, proporcionar sinais de saída pré-determinados, para controlar a velocidade do obturador electrónico, o ganho do circuito (195) de ganho de vídeo e o ganho associado com o conversor analógico--para-digital (180). 3

5. Câmara electrónica de acordo com qualquer, das reivindicações anteriores, na qual os bits de ensaio definem um padrão de elementos de imagem, ponderados no sentido do centro de um campo de vídeo.

6. Câmara electrónica de acordo com a reivindicação 5, na qual o padrão de elementos de imagem compreende um padrão de exposição instantânea.

7. Câmara electrónica de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, na qual o referido circuito (195) de controlo do ganho é operativo ainda para corrigir efeitos de enfraquecimento das lentes, por: memorização de uma pluralidade de valores correspondentes aos referidos efeitos de enfraquecimento das lentes, sendo os referidos valores memorizados suficientes para criar uma curva que inclui pontos correspondentes a cada elemento de imagem no sinal de imagem analógico; recuperação sequencial da referida pluralidade de valores; filtração da referida pluralidade de valores para proporcionar a referida curva; e utilização dos valores filtrados para ajustar o ganho da câmara electrónica; de modo que o ganho da câmara electrónica é ajustado para compensar os efeitos de amortecimento das lentes.

8. Câmara electrónica de acordo com a reivindicação 7, na qual a utilização dos valores filtrados para ajustar o ganho da câmara electrónica inclui a utilização dos valores filtrados para ajustar o ganho do circuito de ganho de vídeo.

9. Câmara electrónica de acordo com as reivindicações 7 ou 8, na qual a pluralidade de valores corresponde a uma pluralidade de parábolas.

10. Câmara electrónica de acordo com a reivindicação 9, na qual uma 4 4

pluralidade de parábolas é aplicada, uma por cada campo de vídeo, e uma da pluralidade de parábolas é aplicada uma por cada linha de vídeo.

11. Câmara electrónica de acordo com as reivindicações 7 a 10, na qual o passo de recuperação da referida pluralidade de valores inclui os passos de: incrementação de um contador para um número pré-determinado de elementos de imagem; utilização da saída do referido contador para seleccionar um endereço associado com os referidos valores memorizados; recuperação dos dados memorizados no referido endereço, e conversão dos referidos dados num valor analógico.

12. Câmara electrónica de acordo com as reivindicações 7 a 11, na qual o passo de filtração da referida pluralidade de valores compreende a aplicação de um filtro passa-baixo aos referidos valores.

13. Câmara electrónica de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizada além disso por um iluminador, para a iluminação de uma área correspondente ao campo de vista da câmara electrónica, incluindo o iluminador: uma pluralidade de fontes luminosas, dispostas num anel concêntrico com um referido conjunto óptico adjacente, projectando cada uma das referidas fontes luminosas um feixe genericamente circular de luz, no sentido do referido objecto; e uma lente anular divergente (112), situada entre as referidas fontes luminosas, tendo a referida lente anular divergente (112) uma forma para dispersas os referidos feixes circulares para iluminar de maneira aproximadamente uniforme a referida área correspondente ao referido campo de vista da câmara.

14. Câmara electrónica de acordo com a reivindicação 13, na qual a referida lente anular divergente (112) compreende uma lente planoconvexa e uma camada difusora (113), adjacente à referida lente planoconvexa.

15. Câmara electrónica de acordo com a reivindicação 14, que compreende, além disso, um filtro de polarização (115) situado entre a referida lente planoconvexa e o referido objecto.

16. Câmara electrónica de acordo com a reivindicação 15, na qual o referido filtro de polarização (115) está fixado na referida camada difusora (113):

17. Câmara electrónica de acordo com as reivindicações 13 a 16, na qual as referidas fontes luminosas são constituídas por díodos emissores de luz (105).

18. Câmara electrónica de acordo com a reivindicação 13, na qual a lente anular divergente (112) compreende uma forma anular e é concêntrica com o referido conjunto óptico, compreendendo a referida lente anular divergente uma face lateral plana e uma face traseira que inclui uma primeira e uma segunda porções concêntricas, sendo a referida primeira porção paralela à referida face dianteira e divergindo a referida segunda porção a partir da referida face dianteira, e na qual cada uma das referidas fontes luminosas está adjacente à referida face traseira da referida lente anular divergente.

19. Câmara electrónica de acordo com a reivindicação 13, que compreende além disso: uma camada difusora (113), adjacente à referida lente anular divergente (112); e um corrector de imagem, configurado para ajustar a referida imagem digital para compensar os efeitos indesejados do referido conjunto óptico e o referido 6 padrão de iluminação por aplicação de uma correcção que .varia em função do ângulo com o referido eixo óptico.

20. Processo para a produção da imagem digital de um objecto, a partir de uma câmara electrónica, que inclui um conjunto óptico, um conjunto sensor de imagem, para proporcionar um sinal de imagem analógico, um circuito de ganho de vídeo, para amplificar o referido sinal de imagem analógico e que proporciona um sinal de imagem analógico ampliado, e um conversor analógico-para-digital, para converter o referido sinal de imagem analógico ampliado num sinal de imagem digital, sendo o processo caracterizado pelos passos de: provisão de um circuito de avaliação de intensidade, para determinar um nível de brilho associado com o sinal de imagem digital e para proporcionar um sinal de saída do nível de brilho; provisão de um circuito de controlo de ganho para receber o referido sinal de saída do nível de brilho e para controlar o brilho da imagem digital, por ajustamento do gancho da câmara electrónica; provisão, no circuito de avaliação da intensidade, de uma primeira memória, que inclui uma pluralidade de bits, correspondendo cada um desses bits a um elemento de imagem no sinal de imagem digital, identificando um subconjunto dos bits da referida pluralidade de bits, bits de ensaio correspondente aos elementos de imagem a avaliar; e provisão, no circuito de avaliação da intensidade, de uma grande memória, que inclui uma pluralidade de caixas, correspondendo cada uma das caixas a um nível de intensidade possível associado ao sinal de imagem digital, determinando o referido circuito de avaliação da intensidade a intensidade de cada elemento de 7 7 ι imagem correspondente a um dos referidos bits de ensaio, memorização em cada uma das referidas caixas do número de elementos de imagem avaliados que têm um nível de intensidade correspondente à caixa, soma sequencial dos números memorizados nas referidas caixas, e determinação de uma caixa na qual a referida soma excede um valor pré--determinado, sendo desse modo determinado o sinal de saída do nível de brilho. Lisboa, 15 de Maio de 2000

Ruía «lo SaU&e» 195, r/c-Drt. 1250 LlíSBOA