Tysiąc razy szybszy skaner kodów kreskowych

Tysiąc razy szybszy skaner kodów kreskowych

Inżynierowie z UCLA skonstruowali czytnik kodów kreskowych niemalże tysiąc razy szybszy niż jakiekolwiek wykorzystywane dziś urządzenie tego typu.

Tradycyjnie, kod kreskowy jest odczytywany poprzez optyczne skanowanie jasnych i ciemnych pasków. Tak uzyskany obraz jest następnie przetwarzany przez specjalny program komputerowy, który dekoduje informacje zwarte w kodzie.

Konwencjonalne czytniki kodów paskowych wykorzystują dwie metody ich odczytywania. W pierwszej, promień lasera skanuje kod i mierzy intensywność światła odbitego od biało-czarnego wzoru. W tego rodzaju urządzeniach aktywność mechanicznego skanera ogranicza szybkość odczytu do mniej niż tysiąca obrazów na sekundę. W drugiej, cyfrowa kamera wykorzystująca technologie CCD, albo CMOS, fotografuje kod, który jest następnie rozpoznawany przez program komputerowy. Szybkość i tej metody ograniczona jest do tysiąca obrazów na sekundę, co wynika z częstotliwości odświeżania czujników CCD i CMOS.

Nowa technika opracowana przez Keisuke Goda, Kevina K Tsia oraz Bahrama Jalali z UCLA wykorzystuje dyspersyjną transformatę Fouriera, co pozwala odczytywać kody kreskowe z częstotliwością 25 megaherców, czyli około tysiąc razy szybciej niż było to możliwe dotąd.

Skaner CWEETS wzmacnia i mapuje zakodowany widmowo kod kreskowy, który następnie jest przechwytywany przez konwerter optyczno-elektryczny. Dla porównania, konwencjonalny czytnik kodów kreskowych wymaga wielu optyczno-elektrycznych konwerterów.

Dyspersyjna transformata Fouriera została pierwotnie odkryta przez naukowców z UCLA z myślą o ultraszybkiej spektroskopii i wykorzystywana była do prezentowania spektroskopii czasu rzeczywistego o rozdzielczości czasowej na poziomie nanosekund.

Opracowanie czytników kodów kreskowych wykorzystujących te technologię zmotywowane było faktem stale rosnącej liczby informacji zawieranych przez kody oraz to, że zaczynają one wchodzić w skład sieci zintegrowanych w czasie rzeczywistym czujników.

Technika ta zapobiega osłabieniu sygnału, które byłoby nieuniknione podczas transformacji widmo-czas. Pozwala również eliminować szum termalny występujący w konwerterach optyczno-elektrycznych, który wpływa na ograniczenie czułości wszystkich praktycznie skanerów.

„To cos więcej, niż po prostu szybki skaner,” – powiedział Goda. „Jest on w stanie zarejestrować w czasie rzeczywistym najkrótsze nawet zdarzenia, które dla konwencjonalnych technik pozostają niezauważalne. Z tego powodu jest użyteczny nie tylko dla przemysłu, ale i w wielu dziedzinach nauki.”

„Wyeliminowanie z czytników kodów kreskowych kamer CCD oraz mechanicznie sterowanych zwierciadeł może sprawić, że okażą się one użyteczne w zastosowaniach, które wymagają bardzo wydajnego odczytywania kodów kreskowych, jak na przykład monitoring przemysłowy, czy zarządzanie linią zaopatrzenia.” – powiedział Jalali. „Kolejnym krokiem jest sprawdzenie, czy można taki skaner produkować niedrogo.”

(lk)