特許 7177295 可変焦点レンズのための焦点ドリフトと対象までの距離変化とを区別する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-14

(45)【発行日】2022-11-22

(54)【発明の名称】可変焦点レンズのための焦点ドリフトと対象までの距離変化とを区別する方法

(51)【国際特許分類】

   G06K 7/10 20060101AFI20221115BHJP

   H04N 5/232 20060101ALI20221115BHJP

   G06T 7/44 20170101ALI20221115BHJP

   G02B 7/28 20210101ALI20221115BHJP

【ＦＩ】

G06K7/10 408

H04N5/232 290

G06T7/44

G02B7/28 H

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2022103665

(22)【出願日】2022-06-28

【審査請求日】2022-06-28

(31)【優先権主張番号】17/364,581

(32)【優先日】2021-06-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】519047200

【氏名又は名称】ゼブラ テクノロジーズ コーポレイション

【氏名又は名称原語表記】Ｚｅｂｒａ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ

【住所又は居所原語表記】３ Ｏｖｅｒｌｏｏｋ Ｐｏｉｎｔ， Ｌｉｎｃｏｌｎｓｈｉｒｅ， Ｉｌｌｉｎｏｉｓ ６００６９， Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100098475

【弁理士】

【氏名又は名称】倉澤 伊知郎

(74)【代理人】

【識別番号】100130937

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100144451

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 博子

(74)【代理人】

【識別番号】100107537

【弁理士】

【氏名又は名称】磯貝 克臣

(72)【発明者】

【氏名】ハリー イー クッヘンブロート

【審査官】小林 紀和

(56)【参考文献】

【文献】米国特許第１１２６５４５５（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】米国特許第１１１０８９４６（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０２００９９６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００７／００６３０４８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２０２０－５３１８４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０２０－５００３１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１８－５３４６６４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ７／２８

Ｈ０４Ｎ ５／２３２

Ｇ０６Ｋ ７／１０

Ｇ０６Ｔ ７／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

撮像システムの焦点ドリフトを関心のある対象物の位置変化から区別するためにコンピュータを用いて実施される方法であって、
前記撮像システムによって、関心のある対象物の画像を取得する工程と、
プロセッサによって、前記画像内の関心のある領域を識別する工程であって、当該関心のある領域は、前記関心のある対象物を示す指標を含む、工程と、
前記プロセッサによって、前記画像の画質を判定する工程と、
前記プロセッサによって、前記指標を分析し、前記指標のピクセル測定値を判定する工程と、
前記プロセッサによって、前記指標のピクセル測定値を参照ピクセル測定値と比較する工程と、
前記プロセッサによって、前記比較に基づいて、
前記ピクセル測定値が前記参照ピクセル測定値の閾値の外側にある時、前記画像の前記画質が、前記撮像システムからの前記対象物の距離と前記撮像システムからの参照距離との差の帰結であると判定し、
前記ピクセル測定値が前記参照ピクセル測定値の閾値の内側にある時、前記画像の前記画質が、前記撮像システムの集束ドリフトの帰結であると判定する工程と、
を備えたことを特徴とする方法。

【請求項2】

前記参照ピクセル測定値は、前記撮像システムのメモリ内に記憶される
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記撮像システムによって、参照指標の画像を取得する工程と、
前記プロセッサによって、前記参照指標について前記参照ピクセル測定値を判定する工程と、
を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記プロセッサによって、前記ピクセル測定値に基づいて、前記撮像システムから離れている前記関心のある対象物の距離を判定する工程
を更に備え、
前記ピクセル測定値を前記参照ピクセル測定値と比較する工程は、前記プロセッサによって、前記関心のある対象物の前記距離を、前記参照ピクセル測定値に基づいて判定される参照距離と比較する工程を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記画像の前記画質が前記対象物の前記距離と前記参照距離との間の距離の差の帰結であると判定する工程は、前記対象物の前記距離が前記参照距離の閾値の外側にある時に前記画像の前記画質が前記対象物の前記距離と前記参照距離との間の距離の差の帰結であると判定する工程を含み、
前記画像の前記画質が前記撮像システムの集束ドリフトの帰結であると判定する工程は、前記対象物の前記距離が前記参照距離の閾値の内側にある時に前記画像の前記画質が前記撮像システムの集束ドリフトの帰結であると判定する工程を含む
ことを特徴とする請求項４に記載の方法。

【請求項6】

前記指標は、１次元バーコード、２次元バーコード、静的ＱＲコード（登録商標）、動的ＱＲコード（登録商標）、または、ＵＰＣコード、の１つである
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項7】

前記ピクセル測定値を判定する工程は、ピクセルのシャープネス、コントラスト、エッジ検出、サイズ、ピクセル解像度測定値、モジュールあたりのピクセル数、または、画質、の少なくとも１つの測定値を判定する工程を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項8】

前記参照ピクセル測定値は、参照ピクセル距離を示し、
前記ピクセル測定値を判定する工程は、前記プロセッサによって、前記関心のある領域内の２つのピクセル間のピクセル距離を判定する工程を含み、
前記指標の前記ピクセル測定値を前記参照ピクセル測定値と比較する工程は、前記ピクセル距離を前記参照ピクセル距離と比較する工程を含み、
前記画像の前記画質が前記撮像システムからの前記対象物の距離と前記撮像システムからの参照距離との差の帰結であると判定する工程は、前記プロセッサによって、前記比較に基づいて、前記ピクセル距離が前記参照ピクセル距離の閾値の外側にある時に前記画像の前記画質が前記撮像システムからの前記対象物の距離と前記参照距離との差の帰結であると判定する工程を含み、
前記画像の前記画質が前記撮像システムの集束ドリフトの帰結であると判定する工程は、前記プロセッサによって、前記比較に基づいて、前記ピクセル距離が前記参照ピクセル距離の閾値の内側にある時に前記画像の前記画質が前記撮像システムの集束ドリフトの帰結であると判定する工程を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

バーコードスキャナ等の装置が、様々な在庫管理用途で使用されている。幾つかの構成では、これらのバーコードスキャナは、バーコードや他のスキャン可能な指標の画像を捕捉するべく、内部の自動焦点（オートフォーカス）カメラを用いる。電気的に調整可能な可変焦点レンズが、機械ビジョン及びバーコードスキャンアプリケーションにおいて、関心のある対象物（ＯＯＩ）上へのバーコードスキャナの自動焦点合わせを許容する。電気的に調整可能な可変焦点レンズの１つの欠点は、現在の焦点、または、現在の屈折力を示すフィードバック信号を提供しないことである。それらは、周囲温度の変化、レンズの経年劣化、電圧ドリフト、及び、その他の要因に起因して、時間と共に変化し得る。カメラの焦点の変化は、誤読、または、指定された距離または距離範囲でＯＯＩをスキャンする自動焦点カメラの不能、に帰結し得る。また、例えばコンベヤベルト上で、視野内でのＯＯＩの位置が変化し得る。自動焦点スキャナは、ＯＯＩの距離の変化に起因してＯＯＩが焦点を外れているのか、撮像システムが焦点ドリフトを受けているのか、判定できない場合がある。更に、様々な対象物に正確かつ高速に焦点合わせするニーズは、自動焦点カメラシステムにかなりの処理の複雑さ及び機械的コンポーネントを追加させ、これらの全てがコストを増大させる。

【0002】

液体レンズを備えた自動焦点撮像システムは、典型的には、ジョブ設定で任意のタイプの焦点調整を実行し、当該焦点が無期限に保持されることを要求する。動作中、自動焦点システムの当該焦点は、とりわけ、経年、湿度、温度等の要因によって変化またはシフトし得る。システムの焦点がシフトしたかのか、対象物の距離が変化したのか、をシステムが判定できない場合、当該システムは、不要である時に焦点シフトを実行してしまって、ＯＯＩを焦点から更に外させてしまうことがある。更に、システムの焦点補償または調整は、スキャンレートの低減を引き起こし、これは、撮像システムの効率を低下させる。

【0003】

従って、焦点ドリフトが生じているか否かを判定するニーズ、及び、バーコードリーダ等の撮像システムの潜在的な焦点ドリフトを較正するニーズ、が存在する。

【発明の概要】

【0004】

一実施形態では、本発明は、撮像システムの焦点ドリフトを較正するための方法である。本方法は、前記撮像システムによって関心のある対象物の第１画像を取得する工程と、前記撮像システムによって関心のある第２対象物の第２画像を取得する工程と、プロセッサによって前記第１画像の第１画像プロパティ値と前記第２画像の第２画像プロパティ値とを判定する工程と、プロセッサによって前記第１及び第２画像プロパティ値から画質メトリックを判定する工程と、前記プロセッサによって前記画質メトリックを参照メトリックと比較する工程と、前記比較に基づいて、（ｉ）前記プロセッサによって、前記画質メトリックが前記参照メトリックの閾値の内側にある時、焦点ドリフトが発生していないと判定し、あるいは、（ｉｉ）前記プロセッサによって、前記画質メトリックが前記参照メトリックの前記閾値より大きい時、焦点ドリフトが発生していると判定する工程と、前記撮像システムによって、前記焦点ドリフトに従って、前記撮像システムの可変焦点レンズの中央焦点面距離を調整する工程と、を備え、前記撮像システムで取得される前記第１画像は、近い焦点面距離に焦点を有しており、前記撮像システムで取得される前記第２画像は、遠い焦点面距離に焦点を有しており、前記近い焦点面距離と前記遠い焦点面距離とは、焦点距離バンドを境界付けており、前記焦点距離バンドは、中央焦点面距離を含んでいる。

【0005】

前記実施形態の変形例において、本方法は、前記撮像システムによって参照対象物の第１参照画像を取得する工程と、前記撮像システムによって前記参照対象物の第２参照画像を取得する工程と、プロセッサによって前記第１参照画像の第１参照画像プロパティ値と前記第２参照画像の第２参照画像プロパティ値とを判定する工程と、プロセッサによって前記第１及び第２参照画像プロパティ値から前記参照メトリックを判定する工程と、を更に備え、前記撮像システムで取得される前記第１参照画像は、前記近い焦点面距離に焦点を有しており、前記撮像システムで取得される前記第２参照画像は、前記遠い焦点面距離に焦点を有している。

【0006】

前記実施形態の更なる変形例において、前記画質メトリックを判定する工程は、前記第１及び第２画像プロパティ値の差、前記第１及び第２画像プロパティ値の和、前記第１及び第２画像プロパティ値の商、あるいは、前記第１及び第２画像プロパティ値の平均、の１つを判定する工程を含む。更なる変形例において、前記画質メトリックを判定する工程は、前記第１及び第２画像プロパティ値の差、前記第１及び第２画像プロパティ値の和、前記第１及び第２画像プロパティ値の商、あるいは、前記第１及び第２画像プロパティ値の平均、の１つを判定する工程を含む。

【0007】

別の実施形態において、本発明は、撮像システムの焦点ドリフトを関心のある対象物の位置変化から区別するためにコンピュータを用いて実施される方法である。本方法は、前記撮像システムによって、関心のある対象物の画像を取得する工程と、プロセッサによって、前記画像内の関心のある領域を識別する工程であって、当該関心のある領域は、前記関心のある対象物を示す指標を含む、工程と、前記プロセッサによって、前記画像の画質を判定する工程と、前記プロセッサによって、前記指標を分析し、前記指標のピクセル測定値を判定する工程と、前記プロセッサによって、前記指標のピクセル測定値を参照ピクセル測定値と比較する工程と、前記プロセッサによって、前記比較に基づいて、前記ピクセル測定値が前記参照ピクセル測定値の閾値の外側にある時、前記画像の前記画質が、前記撮像システムからの前記対象物の距離と前記撮像システムからの参照距離との差の帰結であると判定し、前記ピクセル測定値が前記参照ピクセル測定値の閾値の内側にある時、前記画像の前記画質が、前記撮像システムの集束ドリフトの帰結であると判定する工程と、を備える。

【0008】

前記実施形態の変形例において、本方法は、前記撮像システムによって、参照指標の画像を取得する工程と、前記プロセッサによって、前記参照指標について前記参照ピクセル測定値を判定する工程と、を更に備える。前記実施形態の更なる変形例において、本方法は、前記プロセッサによって、前記ピクセル測定値に基づいて、前記撮像システムから離れている前記関心のある対象物の距離を判定する工程を更に備え、前記ピクセル測定値を前記参照ピクセル測定値と比較する工程は、前記プロセッサによって、前記関心のある対象物の前記距離を、前記参照ピクセル測定値に基づいて判定される参照距離と比較する工程を含む。

【0009】

添付の図面は、以下の詳細な説明と共に、本明細書に組み込まれて本明細書の一部を形成し、特許請求される発明を含む概念の実施形態を更に説明するのに役立ち、また、それら実施形態の様々な原理及び利点を説明するのに役立つ。添付図面において、同様の参照符号は、別個の図面を通して同一または機能的に類似の要素を指している。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に従う、可変焦点走査ステーションを示している。

【0011】

【図2】図２は、本発明の一実施形態に従う、図１の可変焦点走査ステーションの撮像リーダの例示的なブロック図である。

【0012】

【図3】図３は、本発明の一実施形態に従う、可変の決定された撮像面を伴う別の可変焦点走査ステーションの斜視図である。

【0013】

【図4】図４は、撮像システムの焦点ドリフトを関心のある対象物の位置変化から区別するための方法を表すフローチャートである。

【0014】

【図5A】図５Ａは、撮像リーダによって走査（スキャン）されるバーコードとしての例示的な指標の画像である。

【0015】

【図5B】図５Ｂは、撮像リーダによって走査（スキャン）されるＱＲコード（登録商標）としての例示的な指標の画像である。

【0016】

【図6】図６は、撮像システムにおける焦点ドリフトを較正するための方法を表すフローチャートである。

【0017】

【図7】図７は、図６の方法を実行するための複数の焦点面を有する可変焦点走査ステーション撮像リーダを示す。

【発明を実施するための形態】

【0018】

当業者は、図面内の要素は簡潔及び明瞭に示されていて、必ずしも一定縮尺で描かれていない、ということを理解するであろう。例えば、図面内の幾つかの要素の寸法は、本発明の実施形態の理解を改善することを助けるべく、他の要素と比較して誇張されている可能性がある。

【0019】

装置及び方法の構成要素は、適切な場合、図面内で従来の符号によって示されており、当該図面は、詳細に関する開示を不明瞭にしないように、本発明の実施形態を理解することに関連する特定の詳細のみを示しており、当該詳細に関する開示は、本明細書の記載の利益を受ける当業者にとって容易に明らかである。

【0020】

電気的に制御される可変焦点（ＶＦ）レンズは、機械ビジョン及びバーコードアプリケーションにおける関心のある対象物（ＯＯＩ）への高速のオートフォーカス（ＡＦ）のための、便利で低電力の解決策である。もっとも、視野内での関心のある対象物の位置が変化する時（例えば、部品がコンベヤ上を移動する時や、人がスキャナの視野を横切って対象物を移動する時など）、ＡＦ撮像システムはＯＯＩを判定（認識）できない場合があり、あるいは、ＯＯＩが撮像システムから異なる距離にあるのか否かを判定できない場合がある。多くのスキャンアプリケーションにおいて、焦点面を一定に保つことが望ましい。ＶＦレンズは、周囲温度の変化、経年変化及び他の要因により初期設定後に変化し得る現在の屈折力または焦点を示す何らのフィードバック信号をも提供しない。今回提案されるシステム及び方法は、当該システムが、焦点シフトが発生したか否か、あるいは、ＯＯＩが撮像システムから異なる距離にあるか否か、を判定することを許容する。開示されるシステム及び方法はまた、ＶＦレンズを利用する撮像システムの焦点ドリフトの較正（補償）をも可能にする。

【0021】

開示されるシステム及び方法は、１または複数のＯＯＩの画像を取得して、当該取得画像の画質がＯＯＩ距離の差に起因するのか、あるいは、撮像システムの焦点ドリフトに起因するのか、を判定することを提案する。本方法は、１または複数の前記画像のピクセル測定値を使用し得て、焦点ドリフトが発生しているか否かを判定し得る。更に、開示されるシステム及び方法は、撮像システムの焦点ドリフトを較正することを可能にする。本方法は、撮像システムの異なる焦点でＯＯＩの画像を取得する工程、及び、当該異なる画像の画像プロパティ値を判定する工程、を含む。当該画像プロパティ値が比較され、焦点ドリフトが判定され、当該判定された焦点ドリフトに従って撮像システムの焦点が調整される。

【0022】

ここで図面を参照して、図１は、本明細書に記載及び図示されたプロセスを含む、本発明の実施形態が実施され得る、例示的な環境を示している。当該実施例において、当該環境は、商品１０２が走査面１０４を横切ってまたは走査面１０４に沿って移動されて、画像リーダ１０６によって走査されることで、当該商品１０２が識別される、という走査ステーション１００の形態で提供される。幾つかの実施形態において、当該走査ステーションは、ＰＯＳ（ｐｏｉｎｔ－ｏｆ－ｓａｌｅ）ステーションであり、それは、商品を光学的に走査（スキャン）し、当該商品と取引に影響を与える当該商品の特性とを識別するための、コンピュータシステム及びインタフェース（図示せず）を有し得る。幾つかの実施形態において、当該走査ステーション１００は、在庫配送システムの一部であり、商品は、走査面によって、または走査面を横切って運ばれ、当該商品の配送が監視及び制御されて、施設から商品が運送される、あるいは、施設へと運送商品が受容される。

【0023】

走査面１０４は、商品１０２が当該面１０４に対して手動で移動されるように、静止面であり得る。実施形態によって、走査面１０４は、商品１０２を移動させ得るか、あるいは、別の自動化された手段によって移動され得る。別の実施形態では、走査面１０４は、コンベヤベルト、空気圧コンベヤ、ホイールコンベヤ、ローラコンベヤ、チェーンコンベヤ、フラットコンベヤ、鉛直コンベヤ、トロリーコンベヤ、または、他のコンベヤ、等のコンベヤシステムによるものなどの移動面であり得る。いずれの場合でも、商品１０２は、撮像リーダ１０６に対して相対的に連続的に移動され得て、その結果、商品１０２は、ステーション１００の動作（または走査）範囲１０８を通って連続的に移動する。幾つかの実施例では、商品１０２は、離散化（区分化）された態様で移動し、少なくとも一部の時間において、商品１０２は、撮像リーダ１０６に対して一定期間、表面１０４上に固定された状態に維持され、商品１０２の１または複数の画像が捕捉されるのに十分である。

【0024】

商品１０２は、異なる実質的に直線的な経路１１０Ａ、１１０Ｂなどに沿って移動し得る。各経路は、動作範囲１０８を横断するが、撮像リーダ１０６から異なる距離にある。実際、経路１１０Ａ、１１０Ｂは、例示の目的で示されており、商品１０２は、撮像リーダ１０６から任意の距離で表面１０４を横切って横断し得る。

【0025】

幾つかの例示的な実施形態では、撮像リーダ１０６は、可変焦点撮像システムを含み、当該撮像リーダ１０６は、関心のある対象物（ＯＯＩ）（例えば、商品１０２）を、当該対象物すなわち当該ＯＯＩの関心のある領域（例えば、バーコード、シリアル番号、他の識別子、など）が特定されて撮像センサ上の焦点に十分にもたらされるまで、視野内において連続的に走査（スキャン）する。本発明の少なくとも幾つかの実施形態では、撮像リーダは、当該撮像リーダ１０６の撮像面に対応する、離散化（区分化）されて決定された距離でのみ、対象物（例えば、商品１０２）を走査（スキャン）する。連続的な走査（スキャン）の代わりに、撮像リーダ１０６は、１または複数の所定の撮像面で、（１または複数の）画像を迅速に捕捉してもよい。撮像面は、撮像リーダ１０６に対して定義（規定）される。例示の目的で、図１において、撮像面は、商品１０２が通過する経路（例えば、１１０Ａ、１１０Ｂなど）と偶然一致している。もっとも、撮像面が商品の走査経路と正確には一致しないという場合も、高い可能性であり得る。図１において、撮像リーダ１０６は、商品１０２の側面の側にあるものとして図示されているが、実施形態によっては、撮像リーダ１０６は、ＯＯＩを撮像するために、商品１０２の真上や、商品１０２の前方または後方での当該商品１０２の上方に位置決めされ得て、あるいは、商品１０２または任意のＯＯＩの関心のある領域を撮像するための別の位置に位置決めされ得る。撮像リーダ１０６は、撮像面の各々で画像を捕捉するが、ここで、補足される商品画像は、当該商品（及びその走査経路）が撮像リーダ１０６に対してどこにあるかに依存して、焦点が変化する。すなわち、商品は、幾つかの撮像面において、他の撮像面と比較して、より焦点が合っているように見える。特定の撮像面のみで商品画像を捕捉することにより、撮像リーダ１０６は、従来の自動焦点（オートフォーカス）システムよりもはるかに速く商品１０２を特定（識別）し得る。実際、撮像リーダ１０６は、自動焦点合わせ（オートフォーカス）動作を有する場合に当該動作が無効化されるように構成され得て、代わりに、商品がどの走査経路を通過するのかとは無関係に、商品を連続的に検出して当該商品上に自動焦点合わせ（オートフォーカス）する必要無しで、特定の撮像面で画像が捕捉される、というように構成され得る。この動作は、撮像リーダ１０６に対する電力消費要求を大幅に低減する。

【0026】

前述のように、電気的に調整可能なＡＦレンズは、環境及び他の要因のために、焦点面ドリフトを受け得る。このことが、ＯＯＩの画像の焦点ぼけを引き起こし、ＶＦ撮像リーダ１０６の有効性を低下させる。更に説明されるように、撮像リーダ１０６をして焦点ドリフトが発生しているか否かを能動的に判定させ、当該焦点ドリフトを積極的に決定させて修正させることにより、特定及び走査（スキャニング）の効率が増大され得る。開示されるシステム及び方法は、ＯＯＩ上の識別子を読み取るために、例えば商品上の指標または他のバーコードを識別するために、増大された効率を可能にして、要求される時間の短縮を可能にする。本明細書で更に説明される、画質メトリクス及びパラメータ、走査パラメータ、並びに／または、較正パラメータ、のうちの少なくとも幾つかが、撮像リーダ１０６に通信可能に結合されたサーバ１１２上に記憶され得て、当該撮像リーダ１０６は、前記画質メトリクス及びパラメータ、前記走査パラメータ、並びに／または、前記較正パラメータを、前記サーバまたは他のメモリまたはストレージ媒体から検索（リトリーブ）し得る。

【0027】

図２は、撮像リーダ１０６を含むシステム２００のブロック接続図を示している。図２おいて、撮像リーダ１０６は、１または複数のプロセッサと、本明細書に記載されるようなシステム及び方法に関連する動作を実行するためのコンピュータ実行可能な指令（命令）を記憶する１または複数のメモリと、を有し得る。撮像リーダ１０６は、当該リーダをサーバ１１２に接続するためのネットワーク入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース、在庫管理システム（不図示）、及び、他の撮像リーダ、を含む。これらの装置は、例えば、ＴＣＰ／ＩＰ、ＷｉＦｉ（８０２．１１ｂ）、ブルートゥース（登録商標）、イーサネット、または、他の適切な通信プロトコルないし標準、などの１または複数の通信プロトコル標準を実装する有線及び／または無線の接続コンポーネントを含む、任意の適切な通信手段を介して接続され得る。撮像リーダ１０６は、視覚的インジケータ、指令（命令）、データ、及び、画像等の情報をユーザに提供するためのディスプレイを更に含む。

【0028】

幾つかの実施形態では、サーバ１１２（及び／または他の接続装置）は、同一の走査ステーション１００内に配置され得る。他の実施形態では、サーバ１１２（及び／または他の接続装置）は、クラウドプラットフォームや他の遠隔地など、遠隔地に配置され得る。更に他の実施形態では、サーバ１１２（及び／または他の接続装置）は、ローカル及びクラウドベースのコンピュータの組合せで形成され得る。

【0029】

サーバ１１２は、本明細書に記載されるようなシステム及び方法に関連する動作を実行するためのコンピュータ指令を実行するように構成されている。サーバ１１２は、エンタープライズサービスソフトウェアを実装し得る。当該エンタープライズサービスソフトウェアは、例えば、ＲＥＳＴｆｕｌ（代表的な状態転送）ＡＰＩサービス、メッセージキューイングサービス、及び、様々なプラットフォームまたは仕様によって提供され得るイベントサービス、を含み得る。当該様々なプラットフォームまたは仕様は、例えば、Ｏｒａｃｌｅ ＷｅｂＬｏｇｉｃ Ｓｅｒｖｅｒプラットフォーム、ＪＢｏｓｓプラットフォーム、ＩＢＭ ＷｅｂＳｐｈｅｒｅプラットフォーム、等のいずれか１つによって実装される、Ｊ２ＥＥ仕様である。Ｒｕｂｙ ｏｎ Ｒａｉｌｓや、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ．ＮＥＴ等の、他の技術またはプラットフォームも使用され得る。

【0030】

図示の例では、撮像リーダ１０６は、可視光源（例えば、６４０ｎｍで発光するＬＥＤ）または赤外線光源（例えば、約７００ｎｍ、約８５０ｎｍ、または、約９４０ｎｍで発光する）であり得る、光源２０２を含む。これは、動作範囲１０８の全動作距離にわたる撮像のために、当該動作範囲１０８を照射する照明ビームを生成可能である。すなわち、光源２０２は、少なくとも全動作範囲１０８を照射するように構成される。光源２０２の照明強度及び撮像リーダの感度が、商品が走査され得て当該商品上のバーコードがデコードされ得る、最も遠い距離及び最も近い距離（動作範囲の距離を規定し、走査範囲とも呼ばれる）を決定し得る。光源２０２は、プロセッサによって制御され、連続的な光源、間欠的な光源、または、信号制御される光源、例えば、撮像リーダ１０６に結合された（または図示されていないがその一部として形成された）対象物検出システムによってトリガされる光源、であり得る。光源は、全方向性光源であり得る。

【0031】

撮像リーダ１０６は、動作範囲１０８内で、商品１０２または他のＯＯＩ等、照明された対象物の画像を捕捉するように配置された撮像センサ２０６を有する撮像装置２０４を更に含む。幾つかの実施形態では、撮像センサ２０６は、１または複数のＣＭＯＳ撮像アレイで構成される。可変焦点合わせ光学要素２０８が、撮像センサ２０６と撮像リーダ１０６のウィンドウ２１０との間に配置される。可変焦点撮像コントローラ２１４が、可変焦点合わせ光学要素２０８に結合されており、当該要素２０８を制御して、撮像センサのための１または複数の区別できる撮像面を規定する。ここで説明されるように、１または複数の区別できる撮像面は、１または複数の中心焦点面と見なされ得る。前述のように、中央焦点面は、最大の画像エッジシャープネス値をもたらすと予想される撮像面である。

【0032】

図示の例では、コントローラ２１４は、アクチュエータ制御ユニット２１５を介して可変焦点合わせ光学素子２０８に結合されており、選択的な自動焦点制御ユニット２１７をバイパスし、それにより、従来システムのより遅い自動焦点制御ユニットをオーバーライドすることによって、所望の撮像面でのより速い画像捕捉を提供する。例示的な実施形態では、撮像リーダ１０６は、自動焦点制御ユニットないし自動焦点機能を有さない。アクチュエータ２１５は、焦点合わせレンズドライブ、シフトレンズドライブ、ズームレンズドライブ、アパーチャドライブ、角速度ドライブ、ボイスコイルモータドライブ、及び／または、それ自体が複数のレンズ、レンズステージ、等を含み得る光学素子２０８の動作を制御するための他のドライブユニット、を含み得る。

【0033】

ＶＦ光学素子２０８は、変形可能なレンズ素子、液体レンズ、Ｔレンズ、または、他のＶＦ光学素子であり得る。幾つかの実施形態では、光学素子は、コントローラ２１４によって制御可能に調整されるアクチュエータ２１５内のボイスコイルアクチュエータモータを含む。幾つかのバーコード走査アプリケーションなどの例示的な実施形態では、ＶＦ光学要素２０８は、１．５ｍｍ～３ｍｍの開口を有する。幾つかの実施形態では、撮像ステージ２０４は、ＶＦカメラアセンブリの一部として実装される。

【0034】

実施形態では、ＶＦ撮像コントローラ２１４は、撮像リーダ１０６に記憶されているか、サーバ１１２に記憶されているか、または別の媒体に記憶されている、１または複数の走査パラメータ２１６にアクセスするように構成される。これらの走査パラメータ２１６から、コントローラ２１４は、撮像リーダ１０６が対象物またはＯＯＩ（商品１０２など）を走査してその画像を捕捉する、区別できる中央焦点撮像面の数を決定する。コントローラ２１４は更に、撮像センサ２０６から測定されるものとして、それらの中心焦点撮像面の各々の距離を決定する。例えば、コントローラ２１４は、全動作範囲１０８が５以下の撮像面でカバーされるように、中心焦点撮像面の数及び距離を決定し得る。幾つかの例では、走査パラメータ２１６に応じて、中心焦点撮像面の数は３以下であり得る。

【0035】

撮像コントローラ２１４は、これらの決定された中心焦点撮像面及び中心焦点距離を、可変焦点光学要素２０８を制御するためのアクチュエータ２１５を制御するためのパラメータまたは指令（命令）に、変換する。

【0036】

例示的な実施形態では、可変焦点撮像コントローラ２１４は、ハンドフリーモードを有する。当該ハンドフリーモードでは、可変焦点光学素子２０８及び撮像センサ２０６が制御されて、順序付けられた態様で作動範囲内の中央焦点撮像面の各々で対象物の画像を捕捉し、対象物の一組（１セット）の捕捉画像を形成してメモリ内に記憶する。幾つかの実施形態では、当該順序付けられた態様は、撮像センサ２０６から測定されるものとして、最も近い中央焦点撮像面から最も遠い中央焦点撮像面まで、あるいはその逆などの、連続した順序である。

【0037】

幾つかの例示的な実施形態では、撮像リーダ１０６は、ハンドヘルドバーコードスキャナー装置内に実装されている。当該ハンドヘルドスキャナが静止クレードル内に配置され、それによって直立スキャン位置が確立される時、当該ハンドヘルドスキャナは、当該配置を自動的に感知し得て、ハンドフリーモードに入ることができる。他の例示的な実施形態では、撮像リーダ１０６は、図３に示されるようなバイオプティックスキャナなどの、複数面スキャナとして実装される。

【0038】

例示的な実施形態では、可変焦点光学素子２０８は、各中央焦点撮像面にホップするように個別的に制御され、撮像面間の掃引動作を回避する。

【0039】

実施形態では、撮像センサ１１２は、電荷結合装置、あるいは、他の固体状態撮像装置であり得る。撮像センサ１１２は、サイズが約３ミクロンのピクセルを有する１メガピクセルのセンサであり得る。実施形態では、撮像センサ１１２は、３ミリメートル、４．５ミリメートル、５ミリメートル、６．８ミリメートル、７．１３ミリメートル、５ミリメートル未満、１０ミリメートル未満、または５０ミリメートル未満、の活性領域を有するセンサを含む。撮像センサ１１２は、合計で、約１メガピクセル、約２メガピクセル、約２．３メガピクセル、約５メガピクセル、約５．１メガピクセル、または、５メガピクセルを超える数のピクセル、を有し得る。更に、撮像センサ１１２は、ピクセルの少なくとも１次元におけるサイズが、１０ミクロン未満、５ミクロン未満、３ミクロン未満、または２ミクロン未満、であるピクセルを複数有するセンサを含み得る。実施形態では、レンズアセンブリは、１ミリメートルあたり１６０ラインペアで４０％の変調伝達関数で画像を捕捉するように構成される。

【0040】

図３は、バイオプティックスキャナの形態の撮像リーダ３０２を有し、ハウジング３０４及び第１走査ウインドウ３０６を有し、その背後に図２のような照明源（図示せず）及び撮像ステージ（図示せず）を有する、例示的な走査ステーション３００を示す。撮像リーダ３０２は、走査面３０８に隣接して配置され、水平及び鉛直に延在する動作範囲３１０を規定する。当該動作範囲３１０は、撮像リーダ３０２によって照明され、その中に３つの定義された中間撮像面３１２、３１４、３１６を規定する。その各々において、撮像リーダ３０２は、特定及び撮像のために対象物の画像を捕捉する。明確性及び簡潔性のため、単一の中央撮像面が、焦点シフトが発生したか否かを判定するため、及び、焦点シフトを修正するため、の本システム及び本方法の説明において更に用いられる。当該システム及び方法は、単一の中央焦点撮像面に限定されないで、開示されるシステム及び方法は、撮像システムの限定（すなわち、撮像カメラ解像度、撮像システム動作範囲、照明能力など）によって実践可能であるように、任意の数の焦点撮像面にとっての焦点シフトを判定及び較正するために適用され得る。

【0041】

図４は、撮像システムの焦点ドリフトを、関心のある対象物の位置変化から区別する方法４００を示している。当該方法４００は、小さい画像シャープネス許容値を示すシステム（例えば、要求される最小シャープネスが最大画像シャープネスの２０％未満である）、比較的遅いコンベア速度のシステム、及び／または、比較的低い画像フレームレートを示すシステム、に実装され得る。その場合、１００％のデコードレートを維持しながら、幾つかのデコードされていないフレームが受け入れ可能であり、全てのＯＯＩを示す指標の特定及びデコードをもたらす。当該方法４００は、例えば、図１乃至図３のいずれかの撮像リーダ１０６、３０２によって実施され得る。ハンドヘルドスキャナの例では、最初に、撮像リーダがハンズフリーモードに入り、スワイプ走査が実行されるべきであることを示す。幾つかの例では、ハンドヘルドスキャナは、ハンドル上またはハンドルの近くにトリガ（スイッチ）を含み、当該トリガは、押されると、スワイプ走査のために当該スキャナをハンズフリーモードに入れる（切り替える）。幾つかの実施形態では、撮像スキャナは、在庫システムの走査ステーションの一部であり、そこで、商品は、走査面によってまたは走査面を横切って運ばれ、当該商品の配送が監視及び制御され、図１に示されるように、例えば、施設から商品が運送される、あるいは、施設へと運送商品が受容される。従って、図１の撮像スキャナは、主にハンズフリーモードで動作し得て、手動モードは、手動操作及び／または較正の目的でアクティブ化され得る。更に、本明細書に記載される方法は、図１のスキャナを用いて実装され得る。図１のスキャナは、検査ステーションであり、そこにおいて、ＯＯＩが当該スキャナの視野内に入り、当該ＯＯＩは撮像されるために当該視野内で一時停止し、その後、当該ＯＯＩは当該視野外へと移動していく。

【0042】

簡単のため、方法４００は、図１及び図２のコンポーネント（構成要素）を参照して説明される。但し、当該方法４００は、関心のある目標物ないし対象物を走査するための任意の撮像システムに対して実行され得ることが、理解されるべきである。撮像リーダ１０６は、ブロック４０２において、走査パラメータを取得する。例示的な実施形態では、走査パラメータは、撮像リーダの撮像センサのフレームレート、当該撮像センサの露光時間、可変焦点光学要素の開口または開口範囲、目標物のスワイプ移動速度、コンベヤベルトの自動移動速度または自動スワイプ手段の他の速度、作動距離のサイズ、作動距離の最も近い距離、作動距離の最も遠い距離、及び／または、可変焦点光学素子の焦点合わせ時間、を含む。そのようなパラメータは、撮像リーダ１０６内、例えば撮像リーダのメモリ内、に記憶され得て、及び／または、１または複数の走査パラメータは、サーバ２００などの別のシステムに記憶され得る。更に、１または複数の走査パラメータが、可変焦点光学要素２０８、可変焦点撮像コントローラ２１４、及び／または、撮像リーダ１０６の他の要素などの、撮像リーダ１０６の個々の要素内に記憶され得る。

【0043】

幾つかの実施形態では、走査パラメータは、走査対象の目標物のタイプ及び／またはサイズ等の、目標物に固有のパラメータである。幾つかの実施形態では、走査パラメータは、目標物が１次元ないし２次元バーコード、ＱＲコード（登録商標）、ＵＰＣコード、または、他の識別指標を含むか否か、等の、目標物上の指標のタイプを含む。

【0044】

幾つかの実施形態では、走査パラメータを取得する工程は、較正パラメータを取得する工程を含み得る。較正パラメータは、１または複数の、焦点ぼけパラメータ、近焦点面パラメータ、中央焦点面パラメータ、及び、遠焦点面パラメータ、を含み得る。幾つかの実施形態では、較正パラメータは、近焦点面、中央焦点面、及び、遠焦点面、を決定するための走査パラメータを含み得る。幾つかの例では、幾つかの走査パラメータ及び較正パラメータは、サーバ１１２などのサーバと通信する撮像リーダから取得され、サーバ１１２は、目標物及びＯＯＩに関する情報にアクセスする在庫管理マネージャを含み得る。

【0045】

ブロック４０４において、可変焦点撮像コントローラ２１４は、撮像センサ２０６を制御して、商品１０２等の目標のＯＯＩの画像を取得する。可変焦点撮像コントローラ２１４は、取得した走査パラメータを評価し得て、画像を取得するべく、当該走査パラメータに従って、撮像センサ、可変焦点光学素子、及び、撮像リーダ１０６の他のコンポーネント、を制御し得る。ブロック４０６において、撮像リーダ１０６のプロセッサは、捕捉された画像内の関心のある領域を識別（特定）する。当該画像内の当該関心のある領域は、バーコード、シリアル番号、英数字、グラフィック、または、目標物またはＯＯＩを示す他の指標、を含み得る。

【0046】

ブロック４０８において、撮像リーダ１０６のプロセッサは、画像を分析し、画像の画質を決定する。例えば、ブロック４０８において、プロセッサは、画像に対して画像処理を実行することによって、ＯＯＩの画像を分析し得る。画像処理は、空間ローパスフィルタの適用、空間ハイパスフィルタの適用、フーリエローパスフィルタの適用、フーリエハイパスフィルタの適用、ノイズリダクションの実施、スケーリング、回転、剪断、反射、または、他の画像フィルタリング、または、他の画像処理技術、を含み得る。更に、画像を分析して画像の画質値を決定する工程は、シャープネス（鮮明度）値、コントラスト値、画像解像度、空間周波数成分値、ノイズ測定値、動的範囲値、画像歪みの測定値、ブラー（ぼけ）値、モジュールあたりのピクセル値、変調伝達関数、または、画像または画質に関連付けられた他の値、を決定する工程を含み得る。

【0047】

図４の方法４００の説明が、図５Ａ及び図５Ｂを更に参照して継続される。図５Ａは、撮像リーダ１０６によって走査されるバーコードとしての、例示的な指標５００の例示的な画像であり、図５Ｂは、撮像リーダ１０６によって走査されるＱＲコード（登録商標）としての指標５００の例示的な画像である。例示的なバーコード及びＱＲコード（登録商標）として図示されているが、指標５００は、１次元ないし２次元バーコード、他のバーコード、静的！Ｒコード、動的ＱＲコード（登録商標）、ＵＰＣコード、シリアル番号、英数字コード、または、ＯＯＩを示す他の指標、であり得る。ブロック４１０において、プロセッサは、関心のある領域内の指標５００を分析し、ブロック４１２において、プロセッサは、当該指標５００のピクセル測定値を決定する。指標５００を分析するために、プロセッサは、関心のある領域に画像処理を実行し得て、ピクセル測定値を決定するための当該指標５００の特徴を決定し得る。例えば、プロセッサは、画像をシャープ化（鮮明化）し得て、当該画像に対してエッジ検出を実行し得て、ピクセル測定値を実行するための指標５００の画像のピクセルを決定し得る。シャープ化及びエッジ検出実行の例は、単なる一例であり、プロセッサは、ピクセル測定値を更に決定するために、指標５００の画像の他の画像処理及び分析を実行し得る。例えば、ピクセル測定値は、ピクセルシャープネス、コントラスト、エッジ検出、サイズ、ピクセル解像度、空間周波数成分、画像または空間ノイズ、動的範囲、画像歪みの測定値、ブラー（ぼけ）、モジュールあたりのピクセル、回転の正規化、または、画像または画質のピクセルに関連付けられた他の値、を測定することの１または複数を含み得る。

【0048】

ピクセル測定値を決定する際に、プロセッサは、モジュールあたりのピクセル数（ＰＰＭ）で測定されるピクセル距離を決定し得る。指標５００の画像のＰＰＭ値は、モジュールあたり約０．７ピクセル～数十ピクセルであり得る。実施形態では、説明される方法は、約５±０．５ＰＰＭの値、あるいは、５ＰＰＭ未満の値、を伴って適用される。ピクセル測定を実行するために、プロセッサは、バーコードのバーのサブグループ間のピクセル距離、例えばピクセル距離５０４ａ、５０４ｂ、を決定し得て、ピクセル距離は、バーコードの画像の全寸法に亘るピクセル距離、例えばピクセル距離５０４ｃ、５０４ｄ、であり得て、あるいは、図５Ａのバーコードの画像における別のピクセル距離であり得る。図５Ｂに示されるＱＲコード（登録商標）の例では、ピクセル距離は、位置検出パターンの寸法（次元）に沿ったピクセル距離５０８ａ、位置検出パターン５１０間のデータ領域の距離５０８ｂ、位置検出パターン間の全距離５０８ｃ、ＱＲコード（登録商標）のエッジまでの位置検出パターン５１０からの距離５０８ｄ、位置検出パターン５１０間のデータを斜めに横切る距離５０８ｅ、ＱＲコード（登録商標）の寸法（次元）の全長に亘る距離５０８ｆ、ＱＲコード（登録商標）の全体を斜めに横切る距離（図示せず）、当該バーコードのサブ領域を横切る距離、または、幾つかのＰＰＭで測定可能な当該バーコードの画像の別の距離、であるとして決定され得る。更に、図示されていないが、プロセッサは、複数のモジュール間または複数のモジュールに亘るピクセル距離、タイミングパターン、１または複数の位置合わせパターン、コードフォーマット情報の領域、エラー修正パターンに亘る領域、フォーマット情報の領域、バージョン情報の領域、または、当該ＱＲコード（登録商標）の他のデータパターンの領域、を決定し得るピクセル測定を実行し得る。

【0049】

ブロック４１４において、撮像リーダ１０６のプロセッサは、ピクセル測定値を参照ピクセル測定値と比較する。例えば、参照ピクセル測定値は、ブロック４０２において取得される走査パラメータであり得て、参照ピクセル測定値は、焦点が合わせられて撮像システムの焦点面にある指標のピクセル測定値を示し得る。参照ピクセル測定値は、バーコード、ＱＲコード（登録商標）、ＵＰＣコード、または、他の識別指標、の参照ピクセル測定値であり得る。参照ピクセル測定値は、撮像リーダ１０６のメモリ、または、参照ピクセル測定値が撮像システムによって検索可能である別のメモリ、に格納され得る。参照ピクセル測定値は、数値、指標の参照画像を示す画像データ、または、ピクセル測定値と比較するための別の形式のデータ、であり得る。実施形態では、方法４００は、参照ピクセル測定値を決定する工程を更に含み得る。例えば、撮像リーダ１０６は、参照指標の参照画像を取得し得る。参照指標は、撮像リーダ１０６からの参照距離すなわち較正距離に配置され得る。例えば、参照指標は、直線経路１１０Ａ、１１０Ｂの１つに配置され得る。次に、プロセッサは、参照指標の画像の画像処理及び分析を実行し得て、プロセッサは、参照ピクセル測定を実行し得て、参照ピクセル距離（参照ピクセル測定値の一例）を決定し得る。

【0050】

ピクセル測定値と参照ピクセル測定値との比較に基づいて、ブロック４１６で、プロセッサは、画像の画質が、撮像リーダ１０６から（例えば、撮像システムの撮像センサ２０６から）のＯＯＩ（例えば、商品１０２）の距離の差に起因するか、あるいは、撮像リーダ１０６の焦点ドリフトに起因するか、を決定する。参照ピクセル測定値は、１未満のＰＰＭ値、１０未満のＰＰＭ値、または、数十のオーダーのＰＰＭ値、を有するピクセル距離であり得る。更に、ＰＰＭの許容誤差は、±１未満、±５未満、または、±１０ＰＰＭ未満、であり得る。ブロック４１８において、プロセッサは、ピクセル測定値が参照ピクセル測定値の閾値の範囲外にある時、画質が撮像リーダ１０６からのＯＯＩの距離の変化によるものである、と決定（判断）する。ブロック４２０において、プロセッサは、ピクセル測定値が参照ピクセル測定値の閾値範囲内にある時、画像の画質が撮像リーダ１０６の焦点ドリフトによるものである、と決定（判断）する。更に、ピクセル測定値が画像のピクセル間のピクセル距離、または画像の関心のある領域、を含む実施形態では、ブロック４１８において、プロセッサは、当該ピクセル距離が参照ピクセル距離の閾値の範囲外にある時、画質が撮像リーダ１０６からのＯＯＩの距離の変化によるものである、と決定（判断）し得る。そして、ブロック４２０において、プロセッサは、当該ピクセル距離が参照ピクセル距離の閾値の範囲内にある時、画像の画質が撮像リーダ１０６の焦点ドリフトによるものである、と決定（判断）し得る。

【0051】

実施形態では、方法４００は、撮像リーダ１０６からのＯＯＩの物理的距離を更に決定し得る。例えば、取得された走査パラメータの１または複数が、較正パラメータとしての参照距離を含み得る。参照距離は、参照ピクセル測定値を決定するために使用される参照指標の既知の距離または較正された距離であり得る。プロセッサは、ピクセル測定値を参照ピクセル測定値と比較し得て、ＯＯＩの距離は、当該比較から決定され得る。プロセッサは、ピクセル測定値と参照ピクセル測定値との間の差（例えば、ＰＰＭ値間の差）に基づいた距離量によって、ＯＯＩが撮像リーダ１０６により近いかまたはより遠いことを決定（判断）し得る。プロセッサは、ピクセル測定値が参照ピクセル測定値よりも低いＰＰＭ値に帰結する場合、ＯＯＩが撮像リーダ１０６からより遠い可能性がある、と決定（判断）し得て、あるいは、ピクセル測定値が参照ピクセル測定値よりも大きい場合、ＯＯＩが撮像システムにより近い可能性がある、と決定（判断）し得る。ＯＯＩの距離は、参照距離を使用しないで決定されてもよい。例えば、ディオプトリ内のレンズ焦点、視野角、並びに、他の幾何形状及び光学パラメータ等の、撮像リーダ１０６の光学要素の特定のパラメータを知ることによって、ＯＯＩの距離が決定され得る。

【0052】

更に、撮像リーダ１０６からのＯＯＩの距離はまた、ＯＯＩが撮像リーダ１０６のＦＯＶ内のどこにあるか、に依存することに留意がなされるべきである。例えば、ＯＯＩは、ＦＯＶのエッジの近くで撮像リーダ１０６からより遠い可能性がある時に同時に、撮像リーダ１０６のＦＯＶの中心で撮像リーダ１０６に最も近い可能性がある。ＯＯＩの位置及び撮像リーダ１０６からの距離は、ＯＯＩまでの距離が変化したのか、あるいは、撮像リーダ１０６内で焦点ドリフトが発生したのか、を決定する時に考慮され得る。

【0053】

更に、ブロック４１４及び４１６において、ピクセル測定値と参照ピクセル測定値とを比較するために、プロセッサは、ＯＯＩの決定された距離と参照距離とを比較し得る。次に、プロセッサは、ブロック４１８において、ＯＯＩの決定された距離が参照距離の閾値外にある時、画質がＯＯＩから撮像リーダ１０６までの距離の変化によるものである、と決定（判断）し得る。あるいは、プロセッサは、ＯＯＩの距離が参照距離の閾値内にある場合、画質が撮像リーダ１０６の焦点ドリフトに起因する、と決定（判断）し得る。

【0054】

図６は、撮像システムにおける焦点ドリフトを較正するための方法６００を表すフローチャートである。方法６００は、小さい画像シャープネス許容値を示すシステム（すなわち、要求される最小シャープネスが最大画像シャープネスの２０％未満である）、比較的遅い搬送速度を伴うシステム、及び／または、１００％のデコートレートを維持して全てのＯＯＩを示す指標の識別及びデコードをもたらしながら比較的低い画像フレームレートを伴うシステム、において実施され得る。方法６００は、例えば、図１乃至図３のいずれかの撮像リーダ１０６、３０２によって実施され得る。図７は、商品１０２の撮像のため、及び、図６の方法６００を実行するための、可変焦点走査ステーション撮像リーダ１０６及び複数の焦点面を示している。簡単のため、方法６００は、図１、図２及び図７のコンポーネントを参照して説明されるが、方法６００は、関心のある目標物または対象物を走査するための任意の撮像システムに対して実行され得ることが理解されるべきである。

【0055】

撮像リーダ１０６は、ブロック６０２において、走査パラメータを取得する。そのようなパラメータは、撮像リーダ１０６内、例えば撮像リーダのメモリ内、に記憶され得て、及び／または、１または複数の走査パラメータは、サーバ２００などの別のシステムに記憶され得る。更に、１または複数の走査パラメータが、可変焦点光学要素２０８、可変焦点撮像コントローラ２１４、及び／または、撮像リーダ１０６の他の要素などの、撮像リーダ１０６の個々の要素内に記憶され得る。可変焦点撮像コントローラ２１４、ＡＦ制御部２１７、アクチュエータ２１５、及び、撮像リーダ１０６のプロセッサ、を含む様々なコンポーネントが、画像走査を実行してＯＯＩの画像を取得するための走査パラメータを取得及び／または評価し得る。プロセッサは、走査パラメータを評価し、実質的に直線の経路１１０Ａに沿った中央焦点面Ａと、近焦点面Ａｎと、及び、遠焦点面Ａｆと、を決定する。それらの各々は、コントローラによって決定され、撮像リーダ１０６からの対応する距離にある、それ自身のそれぞれの光学焦点を有する。近焦点面は、中央焦点面よりも撮像リーダ１０６に近く、遠焦点面は、中央焦点面よりも画像リーダ１０６から遠い。幾つかの例では、近焦点面と遠焦点面は、中央焦点面から等距離であり得る。他の例では、近焦点面と遠焦点面は、中央焦点面から異なる距離にあり得る。説明される方法では、近焦点面及び遠焦点面は、撮像リーダ１０６が当該撮像リーダ１０６の焦点ドリフトを検出及び較正（補正）するために目標物の画像を捕捉する２つの撮像面である。幾つかの実施形態では、走査パラメータは、撮像リーダ１０６の焦点ドリフトを検出及び較正（補正）するための画像を取得するための２または３を超える焦点面を決定するためのパラメータを含み得る。

【0056】

走査ステーションは、更に、近焦点限界Ａｎ１及び遠焦点限界Ａｆｌを有する。近焦点限界及び遠焦点限界は、撮像リーダ１０６の焦点の限界である所定の最小焦点面及び最大焦点面の距離閾値であり、それらの外側では、撮像リーダによる指標の撮像及びデコード（復号化）の質が低下する。例えば、撮像リーダ１０６は、近焦点限界と遠焦点限界との間で捕捉される指標の画像を撮像及びデコードすることが可能であり得る一方で、撮像リーダ１０６は、近焦点限界及び遠焦点限界の外側で取得される指標の画像を効率的にデコードすることができない。本明細書に記載されるように、指標の画像の効率的なデコードは、１００％のデコード効率、９０％を超えるデコード効率、または、７５％を超えるデコード効率、を含み得る。幾つかの実施形態では、近焦点面及び遠焦点面は、図７に示されるような近焦点面限界及び遠焦点面限界の境界内にある（すなわち、近焦点限界は、当該近焦点限界の距離以上である撮像リーダ１０６からの距離にあり、遠焦点平面は、当該遠焦点限界の距離以下である撮像リーダ１０６からの距離にある）。近焦点面限界及び遠焦点面限界の境界内に近焦点面及び遠焦点面を有することにより、指標に関連付けられたＯＯＩに関する情報を識別するための、当該指標の画像内で取得された当該指標の効率的なデコードが許容される。

【0057】

ブロック６０４において、撮像リーダ１０６は、近焦点面距離である第１焦点距離に設定された撮像リーダ１０６の焦点を用いて、ＯＯＩまたは目標物の第１画像を取得する。可変焦点撮像コントローラ２１４は、アクチュエータ２１５及び／または可変焦点光学素子２０８を制御し得て、ＯＯＩの画像を取得するための撮像センサ２０６の近焦点面までの撮像リーダ１０６の焦点距離を設定し得る。次に、ブロック６０６において、撮像リーダ１０６は、遠焦点面距離である第２焦点距離に設定された撮像リーダ１０６の焦点を用いて、ＯＯＩの第２画像を取得する。第１及び第２画像は、視野内の単一のＯＯＩから取得され得る。あるいは、第１画像は、第１ＯＯＩのために取得され得て、第２画像は、第２ＯＯＩのために取得され得る。幾つかの例では、第１焦点距離は、遠焦点距離であり得て、第２焦点距離は、近焦点距離であり得る。更に、第１及び第２焦点距離は、中央焦点距離のいずれかの側にあって、中央焦点面Ａを含む焦点距離帯域（すなわち、近焦点面Ａｎと遠焦点面Ａｆとの間の距離の帯域）を境界付ける、任意の焦点距離であり得る。

【0058】

ブロック６０８において、プロセッサは、第１画像の第１画像プロパティ値を決定し、ブロック６１０において、プロセッサは、第２画像の第２画像プロパティ値を決定する。例えば、第１及び第２画像プロパティ値には、画像コントラスト、解像度、シャープネス、エッジ検出、周波数領域分析、空間フーリエ変換、正規化されたシャープネス、または、画像または画像データのプロパティに関連付けられた別の値、の１または複数を含み得る。特定の例では、第１及び第２画像プロパティ値を決定するために、プロセッサは、撮像リーダ１０６によって取得される画像の４ピクセル毎のコントラスト値を決定し得る。幾つかの実施形態では、第１及び第２画像プロパティ値を決定するために、各ピクセルが用いられ得る、１個おきのピクセルが用いられ得る、あるいは、任意の数のピクセルが用いられ得る。特定の例では、ソーベル演算子が適用されて、ピクセルの勾配の一次導関数が決定されて、その結果の値が画像プロパティ値となる。各画像のコントラストは、正規化されて、画像プロパティ値が、取得された第１及び第2画像間の輝度や露出の違いに依存しないことを保証する。コントラストは、最初に平均ピクセル値から最小ピクセル値を減算し、次に当該結果の差によって全てのピクセル値を除算することによって、正規化される。

【0059】

幾つかの実施形態において、正規化されたシャープネスが、第１及び第２画像プロパティ値として利用され得る。プロセッサは、以下の式によって、正規化されたシャープネスを演算し得る。

ここで、Ｉは、画像の関心のある領域内の全てのピクセル値を示し、Ｓｎが、正規化されたシャープネス値である。正規化されたシャープネスを第１及び／または第２画像プロパティ値として使用することは、標準偏差の計算においてそれが除去されるために最小黒ピクセル値の値が要求されないという理由で、有利であり得る。コントラスト値または正規化されたシャープネス値として前述されているが、第１及び第２画像プロパティ値は、画像または画像データのプロパティ（特性）を示す任意の値であり得る。更に、正規化された値またはコントラスト値は、本明細書で説明される明示的な例とは異なる方法及び計算によっても演算され得る。

【0060】

ブロック６１２において、プロセッサは、第１及び／または第２画像プロパティ値のうちの少なくとも１つから画質メトリックを決定する。画質メトリックは、第１画像の画質の指標、第２画像の画質の指標、または、第１及び第２画像プロパティ値の比較の指標、であり得る。例えば、画質メトリックは、第１画像プロパティ値から直接計算され得るか、第２画像プロパティ値から直接計算され得るか、あるいは、第１及び第２画像プロパティ値の間の差、第１及び第２画像プロパティ値の和、第１及び第２画像プロパティ値の商、第１及び第２画像プロパティ値の平均、の１または複数を含み得る。あるいは、画質メトリックは、第１及び／または第２画像プロパティ値の閾値または限界に基づき得る。幾つかの実施形態では、第１及び第２画像プロパティ値が等しいかまたは実質的に等しい場合（例えば、互いの１５％未満、互いの１０％以内、または、互いの５％以内）、焦点ドリフトは発生していない、と決定（判断）され得る。このような例では、画像プロパティ値の間の差が、画質メトリックが０に等しくなるか許容誤差内で実質的に０に近くなることをもたらし、第１及び第２画像プロパティ値の商が、１の値になるか許容誤差内で実質的に１に近くなることをもたらす。

【0061】

ブロック６１４において、プロセッサは、画質メトリックを参照メトリックと比較して、焦点ドリフトが発生したか否か、及び、発生した場合にはどれだけの焦点ドリフトが発生したか、を決定する。参照メトリックは、ブロック６０２において、走査パラメータとして、または、走査パラメータの一部としての較正パラメータとして、検索され得る。更に、参照メトリックは、撮像リーダ１０６のメモリ内に記憶され得るか、または、サーバ１１２のメモリまたは別のネットワークないし装置から撮像リーダ１０６によって検索され得る。

【0062】

焦点ドリフトが発生したか否か、そして、発生していた場合にはどのくらいの焦点ドリフトが発生しているか、を決定するために、プロセッサは、画質メトリックを、参照メトリックすなわち参照メトリックの閾値と、直接的に比較し得る。参照メトリックの閾値は、近焦点限界Ａｎｌと近焦点面Ａｎとの間、遠焦点限界Ａｆｌと遠焦点面Ａｆとの間、近焦点面Ａｎと中央焦点面Ａとの間、または、遠焦点面Ａｆと中央焦点面Ａとの間、である焦点面の位置を示し得る。従って、参照メトリックは、近焦点限界に向かう近焦点面のドリフト、遠焦点限界に向かう遠焦点面のドリフト、中央焦点面に向かう近焦点面のドリフト、または、中央焦点面に向かう遠焦点面のドリフト、の１または複数を示し得る。

【0063】

参照メトリックの閾値は、遠焦点面に対する距離閾値であり得る。この場合の参照メトリックの閾値は、（ｉ）遠焦点面距離と遠焦点限界との間の焦点面の距離、（ｉｉ）遠焦点面距離と中央焦点面距離との間の焦点面の距離、または、（ｉｉｉ）遠焦点面距離を含む焦点面距離の帯域、を示し得る。同様に、参照メトリックの閾値は、近焦点面に対する距離閾値であり得る。この場合の参照メトリックの閾値は、（ｉ）近焦点面距離と近焦点限界との間の焦点面の距離、（ｉｉ）近焦点面距離と中央焦点面距離との間の焦点面の距離、または、（ｉｉｉ）近焦点面距離を含む焦点面距離の帯域、を示し得る。更に、参照メトリックの閾値は、中央焦点面に対する距離閾値であり得る。この場合の参照メトリックの閾値は、（ｉ）中央焦点面距離と近焦点面距離との間の焦点面の距離、（ｉｉ）中央焦点面距離と遠焦点面距離との間の焦点面の距離、（ｉｉｉ）中央焦点面距離と遠焦点限界との間の焦点面の距離、（ｉｖ）中央焦点面距離と近焦点限界との間の焦点面の距離、または、（ｖ）中央焦点面距離を含む焦点面距離の帯域、を示し得る。ブロック６１６において、プロセッサは、画質メトリックと１または複数の例示的な参照メトリックとの間の比較に基づいて、焦点ドリフトが発生したか否かを決定（判断）し得る。

【0064】

幾つかの実施形態において、方法６００は、参照メトリックを決定する工程を含み得る。撮像システムは、撮像リーダ１０６から所定の距離に配置された状態の参照対象物の第１参照画像を取得し得る。参照対象物は、中央焦点面距離Ａに配置され得て、当該中央焦点面距離Ａにおいて走査され得る対象物の基準を提供し得る。幾つかの実施形態では、中央焦点面距離Ａにおける参照対象物の単一の画像が、参照メトリックを更に決定するために利用され得る。他の実施形態では、第１画像が、近焦点距離Ａｎに焦点距離を有する撮像リーダ１０６で取得され、次に、撮像リーダ１０６は、参照対象物の第２画像を取得し、当該第２画像は、遠焦点面距離Ａｆで取得される。プロセッサは、当該第１画像から第１参照画像プロパティ値を決定し、当該第２画像から第２参照画像プロパティ値を決定し、次に、第１及び第２画像プロパティ値から参照メトリックを決定する。例えば、第１及び第２画像プロパティ値は、それぞれ画像シャープネス値であり得て、参照メトリックは、第１及び第２画像プロパティ値の間の差であり得る。第１及び第２画像プロパティ値は、シャープネス（鮮明度）値、コントラスト値、画像解像度、空間周波数成分値、ノイズ測定値、動的範囲値、画像歪みの測定値、ブラー（ぼけ）値、モジュールあたりのピクセル値、画像または画質に関連付けられた他の値、のうちの１または複数を含み得る。参照メトリックは、第１及び第２画像プロパティ値の間の差、第１及び第２画像プロパティ値の和、第１及び第２画像プロパティ値の商、または、第１及び第２画像プロパティ値の平均、であり得る。あるいは、参照メトリックは、第１及び／または第２画像プロパティ値の閾値または限界に基づき得る。幾つかの実施形態では、第１及び第２画像プロパティ値が等しいかまたは実質的に等しい場合（例えば、互いの１５％未満、互いの１０％以内、または、互いの５％以内）、焦点ドリフトは発生していない、と決定（判断）され得る。このような例では、画像プロパティ値の間の差が、画質メトリックが０に等しくなるか許容誤差内で実質的に０に近くなることをもたらし、第１及び第２画像プロパティ値の商が、１の値になるか許容誤差内で実質的に１に近くなることをもたらす。

【0065】

ブロック６１６において、プロセッサは、画質メトリックと参照メトリックとの比較に基づいて、焦点ドリフトが発生したか否かを決定する。ブロック６１８において、プロセッサは、画質メトリックが参照メトリックの閾値内にある時、焦点ドリフトが発生していないと決定（判断）し得て、ブロック６２０において当該方法を終了し得る。例えば、画質メトリックは、シャープネス値であり得る。ブロック６１８において、プロセッサは、画質メトリックが参照メトリックの閾値外にある時、焦点ドリフトが発生したと決定（判断）し得る。前述の例に従って、画質メトリックが、一方の画像プロパティ値が増大していて他方の画像プロパティ値が減少していることを示している場合、焦点は２つの画像プロパティ値のうちの大きい方で示される面に向かってシフトしている。幾つかの例では、一方の画像プロパティ値が増大または減少し得て、他方の画像プロパティ値は実質的に同一のままであり得る。これは、実質的に同一の（当該他方の）画像プロパティ値がある画像プロパティ値閾値内にとどまっていることを示し得る（前記一方の画像プロパティ値がある画像プロパティ値閾値を超えて増大または減少しているのに対して）。例えば、システムの遠焦点面が、遠焦点限界を超えて増大している一方で、システムの近焦点面が、近焦点面限界内にとどまっている、ということもあり得る。

【0066】

参照メトリックは、中央焦点面に向かう近焦点面の焦点ドリフト、または、中央焦点面に向かう遠焦点面の焦点ドリフト、を示し得る。例えば、参照メトリックは、遠焦点面と中央焦点面との間の平面を有する焦点ドリフトの閾値を示し得て、プロセッサは、画質メトリックを参照メトリックと比較することによって、遠焦点面が中央焦点面に向かってドリフトしていることを決定（判断）し得る。同様に、参照メトリックは、近焦点面と中央焦点面との間にある焦点面を示し得て、プロセッサは、画質メトリックを参照メトリックと比較することによって、近焦点面が中央焦点面に向かってドリフトしていることを決定（判断）し得る。参照メトリックの閾値は、参照メトリックのパーセンテージであり得て、例えば、当該閾値は、参照メトリックの、±１％、±５％、±１０％、±１５％、±２０％、または、±５０％未満、であり得る。

【0067】

次に、撮像リーダ１０６は、決定（判断）された焦点ドリフトに従って、可変焦点光学素子２０８の中央焦点面Ａを調整する。例えば、プロセッサは、画質メトリックと参照メトリックとの比較を分析し得て、可変焦点光学素子２０８に適用するべき焦点調整の量を決定し得る。プロセッサは、焦点調整の量を示す信号及び／またはデータを、可変焦点撮像コントローラ２１４、アクチュエータ２１５、あるいは、直接的に可変焦点光学要素２０８へと、提供し得て、中央焦点面Ａの焦点を調整し得る。中央焦点面の調整は、アクチュエータ２１５または可変焦点光学要素２０８にＤＣ電圧を提供する工程（例えば、液体レンズに電圧を提供する、別の可変焦点レンズに電圧を印加する、または、別の可変焦点光学要素を調整する）、アクチュエータ２１５に制御信号を提供して撮像リーダ１０６の撮像ステージ２０４の光学要素または中央焦点面を調整するための別の手段を再位置決めする工程、を含み得る。

【0068】

焦点ドリフトが決定されると、プロセッサは、決定された焦点リフトの量、すなわち、調整量を、撮像リーダ１０６のメモリないしサーバ１１２のメモリに記憶し得るか、あるいは、焦点ドリフトの量及び／または調整量を別のネットワークないしシステムに提供し得る。当該方法６００の実行中、検出器（図示せず）が、様々な環境要因を決定し得て、周囲温度、撮像リーダ１０６の光学系の温度、環境圧力、湿度、撮像リーダ１０６の光学系の年齢（使用年数）、または、他の測定可能な要因、などの環境変数を測定し得る。次に、環境要因に関連付けられた値が、決定された焦点ドリフト及び／または調整量に関連付けられ得て、当該環境要因に関連付けられた値はまた、撮像リーダ１０６のメモリないしサーバ１１２のメモリに記憶され得て、及び／または、別のネットワークないしシステムに提供され得る。撮像リーダ１０６を操作する時、センサが、撮像リーダの現在温度または環境の現在温度などの現在の環境条件を測定し得て、プロセッサは、当該温度に関連付けられた焦点ドリフト及び／または調整量を取得（検索）し得る。次に、プロセッサは、取得（検索）された焦点ドリフト及び／または調整量を、可変焦点撮像コントローラ２１４、アクチュエータ２１５、可変焦点光学要素２０８、または、撮像リーダ１０６の他の要素、に提供し得て、先に決定された焦点ドリフトに従って撮像リーダ１０６の焦点を調整し得る。

【0069】

方法４００、６００のブロック内の工程（ステップ）は、撮像リーダ装置内の様々な要素によって実行されるものと説明されているが、これらの工程のいずれも、１つのコントローラまたは１つのプロセッサで実行され得るし、１または複数の専用のコントローラないしプロセッサによっても実行され得るし、本明細書で説明される他のプロセスを実行するように構成された１または複数の要素によっても実行され得る。更に、コントローラ２１４は、１または複数のプロセッサおよび１または複数のメモリを含み得る。

【0070】

前述の明細書において、特定の実施形態が説明された。しかしながら、当業者は、以下の特許請求の範囲で示す本発明の範囲から逸脱することなく、種々の改変及び変更を行うことができることを認識する。従って、明細書及び図面は、限定的な意味ではなく例示的なものであるとみなされるべきであり、このような改変の全てが、本教示の範囲内に含まれることが意図されている。

【0071】

利益、利点、課題の解決法、並びに、何らかの利益、利点または解決法を生じさせ得るかより顕著にし得るあらゆる要素は、特許請求の範囲の請求項のいずれかまたは全てにおける、決定的な、要求される、または必須の、特徴または要素として解釈されるべきではない。本発明は、添付の特許請求の範囲によってのみ規定され、本出願の係属中になされるあらゆる補正と、発行時の特許請求の範囲の全ての均等物と、を含む。

【0072】

図２のシステム２００のブロック図によって表される実施例の代替的な実装は、１または複数の追加的または代替的な要素、プロセス及び／または装置を含む。追加的または代替的に、図中の１または複数の例示的なブロックは、組み合わされ得るし、分割され得るし、再配置され得るし、あるいは、省略され得る。図中のブロックで表されるコンポーネント（構成要素）は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、並びに／または、ハードウェア、ソフトウェア及び／若しくはファームウェアの任意の組み合わせ、によって実装される。幾つかの例では、ブロックによって表されるコンポーネントの少なくとも１つが、論理回路によって実装される。本明細書で使用される場合、「論理回路」という用語は、（例えば、所定の構成（コンフィグレーション）に従う動作を介して、及び／または、記憶された機械可読命令の実行を介して）１または複数の機械を制御するように及び／または１または複数の機械の動作を実行するように構成される少なくとも１つのハードウェアコンポーネント、を含む物理デバイスとして明示的に定義される。論理回路の例は、１または複数のプロセッサ、１または複数のコプロセッサ、１または複数のマイクロプロセッサ、１または複数のコントローラ、１または複数のデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、１または複数のアプリケーション固有の集積回路（ＡＳＩＣ）、１または複数のフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、１または複数のマイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）、１または複数のハードウェアアクセラレータ、１または複数の特殊用途（専用）コンピュータチップ、及び、１または複数のシステムオンチップ（ＳｏＣ）装置、を含む。ＡＳＩＣまたはＦＰＧＡ等の幾つかの例示的な論理回路は、動作（例えば、本明細書に記載され、存在する場合には本開示のフローチャートによって表される、１または複数の動作）を実行するために特別に構成されたハードウェアである。幾つかの例示的な論理回路は、動作（例えば、本明細書に記載され、存在する場合には本開示のフローチャートによって表される、１または複数の動作）を実行するために機械可読命令を実行するハードウェアである。幾つかの例示的な論理回路は、特別に構成されたハードウェアと、機械可読命令を実行するハードウェアと、の組み合わせを含む。前述の説明は、本明細書で説明される様々な動作、及び、それらの動作の流れを説明するために本明細書に添付され得るフローチャート、に言及している。そのようなフローチャートは、いずれも、本明細書に開示される例示的な方法を表している。幾つかの例では、フローチャートによって表される方法は、ブロック図によって表される装置を実装する。本明細書に開示される例示的な方法の代替的な実装は、追加的または代替的な動作を含み得る。更に、本明細書に開示される方法の代替的な実装の動作は、組み合わされ得るし、分割され得るし、再配置され得るし、あるいは、省略され得る。幾つかの例では、本明細書で説明される動作は、１または複数の論理回路（例えば、プロセッサ）によって実行されるために、媒体（例えば、有形の機械可読媒体）に記憶された機械可読命令（例えば、ソフトウェア及び／またはファームウェア）によって実装される。幾つかの例では、本明細書で説明される動作は、１または複数の特別に設計された論理回路（例えば、ＡＳＩＣ）の１または複数の構成（コンフィグレーション）によって実施される。幾つかの例では、本明細書で説明される動作は、１または複数の論理回路によって実行されるために、特別に設計された１または複数の論理回路と、媒体（例えば、有形の機械可読媒体）に記憶された機械可読命令と、の組み合わせによって実装される。

【0073】

本明細書で使用される場合、「有形の機械可読媒体」、「非一時的な機械可読媒体」、及び「機械可読記憶装置」という用語の各々は、任意の好適な期間だけ（例えば、恒久的、長期間（例えば、機械可読命令に関連するプログラムが実行されている間）、及び／または、短期間（例えば、機械可読命令がキャッシュされている間、及び／または、バッファリングプロセス中））機械可読命令（例えば、ソフトウェア及び／またはファームウェアの形態のプログラムコード）が記憶される記憶媒体（例えば、ハードディスクドライブ（のディスク）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、フラッシュメモリ、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、等）として明示的に定義される。更に、本明細書で使用される場合、「有形の機械可読媒体」、「非一時的な機械可読媒体」及び「機械可読記憶装置」という用語の各々は、伝播信号（の態様）を除外するものとして明示的に定義される。すなわち、特許請求の範囲で使用される場合、「有形の機械可読媒体」、「非一時的な機械可読媒体」及び「機械可読記憶装置」という用語はいずれも、伝搬信号によって実装されるものとは、読まれ得ない。

【0074】

前述の明細書には、特定の実施形態が記載されている。しかしながら、当業者は、特許請求の範囲に記載されるような本発明の範囲から逸脱することなく、様々な修正及び変更がなされ得る、ということを理解する。従って、本明細書及び図面は、限定的な意味ではなく例示的な意味で理解されるべきであり、そのような全ての修正が、本教示の範囲内に含まれることが意図されている。更に、説明された実施形態／実施例／実装は、相互に排他的であると解釈されるべきではなく、その代わりに、そのような組み合わせが何らかの方法で許容される場合、潜在的に組み合わせ可能であると理解されるべきである。換言すれば、前述の実施形態／実施例／実装のいずれかに開示された任意の特徴が、他の前述の実施形態／実施例／実装のいずれかに含まれてもよい。

【0075】

利益、利点、問題の解決策、及び、何らかの利益、利点ないし解決策を生じさせ得るかまたはより顕著にし得る任意の要素は、特許請求の範囲の請求項のいずれかまたは全てにおいての、重要な、必要な、または本質的な機能または要素として解釈されるべきではない。特許請求される発明は、本出願の係属中になされる補正、及び、発行される請求項の全ての均等物を含んで、添付される請求項によってのみ定義される。

【0076】

更に、当該文書において、第１及び第２、上及び下、等のような関連語は、１つの実体または動作を他の実体または動作から区別するためにのみ用いられている可能性があり、必ずしもそのような実体または動作間の実際のそのような関係または順序を要求したり含意したりしていない可能性がある。用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ）」、「有している（ｈａｖｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｓ）」、「含有している（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、あるいは、それらの他のあらゆる変形語は、非排他的な包含をカバーすることが意図されている。要素の列挙（リスト）を、備える、有する、含む、または、含有する、というプロセス、方法、物品、または、装置は、それらの要素のみを含むのではなく、明示的に列挙されていない他の要素や、そのようなプロセス、方法、物品、または、装置に固有の他の要素を含み得る。「を備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ ．．．ａ）」、「を有する（ｈａｓ ．．．）」、「を含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ ．．．ａ）」、「を含有する（ｃｏｎｔａｉｎｓ ．．．ａ）」の後に続く要素は、更なる制約条件が無ければ、当該要素を、備える、有する、含む、または、含有する、というプロセス、方法、物品、または、装置、における付加的な同一要素の存在を排除しない。用語「ａ」及び「ａｎ」は、明示的に他の言及が無い限り、１または複数として定義される。用語「実質的に」、「本質的に」、「およそ」、「約」、あるいは、それらの他のあらゆる変形語は、当業者に理解されるように、近い状態であるものとして定義され、１つの非限定的な実施形態において、当該用語は、１０％以内、別の実施形態においては５％以内、別の実施形態においては１％以内、及び、別の実施形態において０．５％以内、として定義される。本明細書で用いられる用語「結合された」は、接続されたものとして定義されるが、必ずしも直接的でなくてもよく、また、必ずしも機械的でなくてもよい。ある方式で「構成された」デバイスまたは構造は、少なくとも当該方式で構成されるが、挙げられていない方式で構成されてもよい。

【0077】

本開示の要約は、読者が当該技術的開示の性質を素早く確認することを許容するために提供される。それは、特許請求の範囲の請求項の範囲または意味を解釈または制限するために用いられないという理解と共に提示される。また、前述の詳細な説明において、当該開示を円滑にする目的で、様々な実施形態において様々な特徴がまとめてグループ化されていることが認められ得る。この開示方法は、特許請求される実施形態が、各請求項で明示的に記載されている特徴よりも多くの特徴を必要とする、という意図を反映するものとして解釈されるべきでない。むしろ、以下の特許請求の範囲が反映するように、本発明の主題は、単一の開示された実施形態の全ての特徴よりも少なく存在する。以下の特許請求の範囲は、ここで詳細な説明に組み入れられ、各請求項は、別個に特許請求される主題として、それ自身独立している。

【要約】

【課題】 撮像システムの焦点ドリフトを関心のある対象物の位置変化から区別するための方法及び装置を提供すること。
【解決手段】 本方法は、関心のある対象物の画像を取得する工程と、当該画像内の関心のある領域を識別する工程と、を備え、当該関心のある領域は、前記関心のある対象物を示す指標を含む。プロセッサが、前記画像の画質を判定し、前記指標を分析し、前記指標のピクセル測定値を判定する。次に、プロセッサは、前記指標のピクセル測定値を参照ピクセル測定値と比較する。当該比較に基づいて、プロセッサは、前記画像の画質が、前記撮像システムからの前記対象物の距離の差からの帰結であるか、あるいは、前記撮像システムの集束ドリフトからの帰結であるか、を決定する。
【選択図】 図４

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】