[发明专利]用于色散型傅立叶变换成像的设备和方法

说明书

本申请是申请号为200980131718.1、申请日为2009年7月23日、发明名称为“用于色散型傅立叶变换成像的设备和方法”的专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2008年7月24日提交的序列号为61/083,255的美国临时申请的优先权，并通过引用的方式将其整体合并于此。

关于联邦政府主办的研究或发展的声明

本发明使用国防部授予的政府拨款支持No.N66001-07-1-2007而产生。政府拥有本发明中的特定权利。

通过引用的方式合并以压缩盘的形式提交的材料

不适用

材料受版权保护的材料的公告

按照美国和其他国家的版权法，本专利文件中的部分材料受版权保护。版权拥有者不反对任何专利文件或专利公开的拓制，这是因为该受版权保护的材料出现在了美国专利商标局公开的可用文件或记录中，但是，版权拥有者保留除此以外的所有版权。因此，版权拥有者不放弃任何将本专利文件当作秘密的权利，包括在不依照《联邦法规汇编》第37辑,第1.14条限制其权利的情况下。

技术领域

本发明主要涉及光学成像，更具体地，涉及使用色散型傅立叶变换成像的高速光学成像。

背景技术

条码是通常表现为高反射背景（例如，浅色或白色背景）上的一系列低反射条（例如，深色或黑色条）的信息的可机读二进制表示。这些条的光学性质的可测量差异（例如，深色条相比于浅色条的反射率）被转换为二进制表示。例如，根据解码软件，使深色条对应于0，深色条间的白色间隔对应于1，或者反之亦然。可以通过被称为条码读取器的光学扫描器来读取条码，当探测束入射到黑色条或白色间隔时，条码读取器测量来自黑色条或白色间隔的光学反射。

由于黑色条或白色间隔的引入，条码已成为标签和库存管理中所必需的。条码的一些现代应用包括：(a)产品标签和自动检测；(b)票务和许可证；(c)移动和流动，诸如邮件、包裹、航空行李、租车、以及核废料；(d)文件管理，包括成像、归档和索引；(e)血库信息系统；(f)蜜蜂研究中的跟踪；(g)从多网络源收集邮包信息并对其进行跟踪。本领域普通技术人员都将意识到，条码的应用已普遍存在于我们现代社会。

条码读取器是条码技术的必须部件。传统的读取器包括扫描器、解码器（内置或外置）、以及用来连接读取器与用于对数字信号进行处理的处理装置（例如，计算机）的电缆。条码读取器是测量来自条码（例如，由非反射黑色条和反射白色间隔组成）的光学反射的光电装置。市场中可获得不同类型的条码读取器，它们使用略有不同的方法对条码进行读取和解码。条码可以是使用条和线描绘的一维变化，或者可以是使用点或二维域中所包含的其他小的空间限制符号描绘的二维变化。

条码读取器的一种形式是笔式读取器，在笔式读取器中连续波（continuous-wave）光源和光电二极管接收器相互邻近，诸如在笔或棒的顶端。为了读取条码，以恒稳运动的方式使笔的顶端移动跨越条。响应于在各条暴露于移动入射光时对从其反射回的光功率的改变进行的光电二极管检测，生成表示条码中的条和间隔图案的电压波形。光电二极管检测到的波形由扫描器以类似于解码莫尔斯电码信号（Morse code dots and dashes）的方式进行解码。

条码读取器的另一种形式是激光扫描器，除了采用往复镜（reciprocating mirror）或旋转棱镜来扫描反复越过条码的激光束外，其工作与笔式读取器非常类似。如同笔式读取器一样，使用光电二极管来测量从条码反射回的光的功率。在笔式读取器和激光扫描器二者中，读取器发出的光都被调节为特定波长，并且光电二极管都被设计为仅检测该波长的光。

读取器的另一种形式是CCD读取器，其中电荷耦合器件（CCD）读取器或者可替换地CMOS有源像素读取器利用读取器头部中排成一行的光传感器阵列。CCD读取器测量从条码反射的光，通过测量所述一行传感器中每个传感器两端的电压来生成与条码中的图案相同的电压图案。CCD读取器和笔式或激光扫描器之间的一个重要区别在于，CCD读取器测量从条码反射的环境光，而笔式或激光扫描器则测量源自扫描器本身的特定波长的反射光。