条码的检测-条码识别技术.ppt

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1、第八讲条码的检测,条码识别技术,第一节 条码检测概述 第二节 条码检测的方式 第三节 条码检测的标准 第四节 条码检测的常用设备,学习要求：,了解条码检测的发展历史理解条码检测的目的理解条码检测的相关概念和术语掌握商品条码的检测项目、方法以及质量判定,第一节 条码检测概述,使符号制作者能够检测其成果，并且能够应用反馈情况来控制其制作过程。预测符号可能达到的扫描性能。检测能帮助符号制作者和使用者达成一致的双方都能接受的质量水平，使他们能在一个给定的符号可接受性上或其他方面达成统一。,第一节 条码检测概述,1条码检测技术的发展历史 2条码检测的概念 3相关术语和定义 4条码检测的目的,1条码检测技

2、术的发展历史,条码的质量参数可以分为两类，一类是条码的尺寸参数，另一类则为条码符号的反射率参数。(1)通用设备阶段：反射率测量仪器及测长显微镜(2)专用设备阶段：条码检测仪(3)综合质量等级法：反射率曲线分析法,2条码检测的概念,条码检测是一个技术过程，通过该过程，可以确定条码符号是否符合该符号规范。首先是符合该类型的条码符号规范，其次是符合一些附加的规范。例如在某一具体的应用中，条码符号的参数应该遵循应用标准的要求。128码就是一个例子，统一代码委员会和国际物品编码协会为了在其系统中应用该代码，对其代码的格式、长度和数据内容的结构都作了近一步的规定。对于UCC/EAN-128码的检测，不但要

3、看其是否符合128码的符号规范，而且其长度等参数要符合EANUCC的要求。,3相关术语和定义,（1）最低反射率（Rmin）（2）最高反射率（Rmax）（3）符号反差（SC）（4）总阈值（GT）（5）空反射率（Rs）（6）单元（element）（7）单元边缘(element edge)（8）边缘判定（edge determination）（9）边缘反差（EC）（10）最小边缘反差（ECmin）（11）调制度（MOD）（12）单元反射率不均匀性（ERN）,（13）缺陷（defects）（14）可译码性（decodability）（15）扫描反射率曲线,4条码检测的目的,对条码质量进行有效控制，确保

4、条码符号在整个供应链上能够被正确识读。,第二节 条码检测的方式,1检验前的准备工作 11环境 12样品处理 2检验方法 21检验项目 22检验方法 23检验设备 24质量判定,1检验前的准备工作,11环境 根据GB/T 14258-2003 条码符号印制质量的检验的要求，条码标识的检验环境温度为（205），相对湿度为35%-65%，检验前应采取措施使环境满足以上条件。检验台光源应为色温5500-6500K的D65标准光源下，一般60W左右的日光灯管发出的光谱功率及色温基本满足这个要求。,1检验前的准备工作,12样品处理 被检条码符号处于实物包装的形态不能以实物包装形态被检测的实物包装样品，以及

5、标签、标纸、包装材料上的条码符号样品，应进行适当的处理，使样品平整，条码符号四周要留有足够尺寸以便于固定，避免变形弯曲或影响检验人员的操作。,2检验方法,通过测量条码的条、空反射率以及PCS值、尺寸误差的传统方法进行检验。这种检验方法具有技术成熟、使用广泛、直观方便等优点。将印刷质量综合分级。,21检验项目,GB/T18348-2001规定的检测项目共12项。包括：译码正确性、最低反射率、符号反差、最小边缘反差、调制比、缺陷度、可译码度、符号一致性、空白区宽度、放大系数、条高和印刷位置。,（1）译码正确性,译码正确性是条码符号应有的根本特性。译码正确性是条码符号可以用参考译码算法进行译码并且译

6、码结果与该条码符号所表示的代码一致的特性。译码正确性是条码符号能被使用和评价条码符号其它质量参数的基础的前提条件。在检测译码正确性时，通常把条码符号的供人识别字符作为“条码符号所表示的代码”，将其与译码结果比对。,（2）符号一致性,符号一致性是条码符号所表示的代码与该条码符号的供人识别字符一致的特性，是条码符号应有的根本特性之一。在检测符号一致性时，通常把译码结果作为“条码符号所表示的代码”，将其与条码符号的供人识别字符比对。理论上，符号一致性和译码正确性是不同的，实际上二者的操作方法是一样的。,（3）最低反射率（Rmin）,最低反射率是扫描反射率曲线上最低的反射率，实际上就是被测条码符号条的

7、最低反射率。最低反射率应不大于最高反射率的一半（即Rmin0.5Rmax）。,（4）符号反差（SC）,符号反差是扫描反射率曲线的最高反射率与最低反射率之差，即SC=RmaxRmin。符号反差反映了条码符号条、空颜色搭配或承印材料及油墨的反射率是否满足要求。符号反差大，说明条、空颜色搭配合适或承印材料及油墨的反射率满足要求；符号反差小，则应在条、空颜色搭配，承印材料及油墨等方面找原因。,（5）最小边缘反差（ECmin）,边缘反差（EC）是扫描反射率曲线上相邻单元的空反射率与条反射率之差，最小边缘反差（ECmin）是所有边缘反差中的最小的一个。最小边缘反差反映了条码符号局部的反差情况。边缘反差太小

8、会影响扫描识读过程中对条、空的辨别。,（5）最小边缘反差（ECmin）,造成边缘反差小的部分原因,（6）调制比（MOD）,调制比（MOD）是最小边缘反差（ECmin）与符号反差（SC）的比，即MOD=ECmin/SC，它反映了最小边缘反差与符号反差在幅度上的对比。一般来说，符号反差大，最小边缘反差就要相应大些，否则调制比偏小，将使扫描识读过程中对条、空的辨别发生困难。,（6）调制比（MOD）,最小边缘反差（ECmin）、符号反差（SC）和调制比（MOD）这三个参数是相互关连的，它们综合评价条码符号的光学反差特性。,（7）缺陷度（Defects）,缺陷度（Defects）是最大单元反射率非均匀度

9、(ERNmax)与符号反差（SC）的比，即Defects=ERNmax/SC。单元反射率非均匀度（ERN）反映了条码符号上脱墨、污点等缺陷对条/空局部的反射率造成的影响，反映在扫描反射率曲线上就是，脱墨导致条的部分出现峰；污点导致空（包括空白区）的部分出现谷。,（8）可译码度,可译码度是与条码符号条/空宽度印制偏差有关的参数，是条码符号与参考译码算法有关的各个单元或单元组合尺寸的可用容差中未被印制偏差占用的部分与该可用容差之比中的最小值。,（9）空白区宽度,空白区宽度不够常常导致条码符号不能识读，甚至造成误读，因此空白区的宽度尺寸应该保证不小于规定的数值，而空白区宽度在条码符号的印制过程中容易

10、被忽视，所以在国际标准ISO/IEC15420将空白区宽度作为参与评定符号等级的参数之一，GB129042003则暂时将其列入强制性要求，商品条码符号的空白区宽度不符合要求，该条码符号即被判定为不合格。,（9）空白区宽度,放大系数与空白区尺寸,（10）放大系数,GB129042003规定，商品条码的放大系数为。,（11）条高,印制的条码符号，条高应不小于标准规定的数值。条码的高度越小，对扫描线瞄准条码符号的要求就越高，扫描识读的效率就越低。,（12）印刷位置,检查印刷位置的目的是看商品条码符号在包装的位置是否符合标准的要求以及有无穿孔、冲切口、开口、装订钉、拉丝拉条、接缝、折叠、折边、交迭、波

11、纹、隆起、褶皱和其他图文对条码符号造成损害或妨碍。一般只能对实物包装进行此项检查。,22 检验方法,（1）检测方法的一般要求（2）译码正确性的检测（3）光学特性参数的检测（4）可译码度的检测（5）实验室实际的检测方法（6）检测数据处理,（1）检测方法的一般要求,检测带：商品条码符号的条码字符条底部边线以上，条码字符条高的10%处和90%处之间的区域，除了条高和印刷位置外，对所有检测项目都应该在检测带内进行检测。,（1）检测方法的一般要求,扫描测量次数：对每一个被检条码符号，在对译码正确性、符号一致性、最低反射率、符号反差、最小边缘反差、调制比、缺陷度和可译码度进行检测时，应在上图所示的10个不

12、同条高位置各进行一次扫描测量，共进行10次扫描测量。10次扫描的扫描路径应尽量垂直于条高度方向和保持等间距。扫描测量：一般都是使用具有美标方法检测功能的条码检测仪在检测带内进行扫描测量，得出扫描反射率曲线，并由条码检测仪自动进行分析。,（1）检测方法的一般要求,单元边缘的确定方法：条、空单元边缘的位置在扫描反射率曲线上邻接单元（包括空白区）空、条反射率中间值即(Rs+Rb)/2的点处。,（2）译码正确性的检测,检测商品条码的译码正确性时必须采用GB129042003规定的标准译码算法。同一标准译码算法进行译码正确性的检测。还应注意，要使用标准规定的单元边缘确定方法，正确地确定各单元的边缘和测量

13、各单元的宽度，以保证能准确地进行译码。,（3）光学特性参数的检测,最低反射率（Rmin）、符号反差(SC)、最小边缘反差(ECmin)、调制比(MOD)和缺陷度(Defects)这五个参数从条/空颜色搭配、相邻条空的反差、细条/空及油墨扩散（或油墨不足）对反差的影响及脱墨、污点对局部反射率的影响等几方面综合评价了条码符号与反射率有关的光学特性，因此这五个参数称为光学特性参数。,（3）光学特性参数的检测,找出最低反射率（Rmin）和最高反射率（Rmax）；用公式SC=Rmax Rmin，计算符号反差（SC）；找出各相邻单元的空反射率（Rs）和条反射率(Rb)，用公式EC=Rs Rb计算各边缘反差

14、（EC），从中找出最小值即最小边缘反差(ECmin)；用公式MOD ECmin/SC计算调制比(MOD)；计算各单元中最高峰反射率与最低谷反射率之差，即单元反射率非均匀度（ERN）。条单元中无峰、空单元及空白区中无谷的，其ERN 为0，取所有 中的最大值作为最大单元反射率非均匀度（ERNmax），用公式Defects=ERNmax/SC 计算缺陷度（Defects）；然后，根据下表2的规定确定各参数的等级。,（3）光学特性参数的检测,光学特性参数的等级确定表,（4）可译码度的检测,条码符号各有关部分尺寸相对值的确定：根据测量得到的扫描反射率曲线，用标准规定的单元边缘确定方法，确定各单元的边界，

15、然后测量相应单元边缘间的距离，确定与译码算法相关的单元或单元组合的宽度，包括：各条码字符宽度（p）；各条码字符相似边之间距离e1、e2；起始符、终止符相似边之间距离e1；中间分隔符相似边之间距离e1、e2、e3、e4；表示1、2、7、8的条码字符中各条的宽度。,（4）可译码度的检测,条码符号中各有关部分尺寸的示意图,（4）可译码度的检测,可译码度值的计算 每个条码字符及起始符、中间分隔符、终止符与e尺寸相关的可译码度值V1 按公式（1）计算：,（4）可译码度的检测,A子集中表示1、2、7、8的条码字符与b1+b2 相关的可译码度值V2 按公式（2）计算：,B和C 子集中表示1、2、7、8的条码

16、字符与b1+b2 相关的可译码度值V3 按公式（3）计算：,（4）可译码度的检测,扫描反射率曲线的可译码度取每次测量所有V1、V2、V3 中的最小值作为该次测量扫描反射率曲线的可译码度（V）。可译码度的等级确定按照下表确定可译码度（V）的等级。,（5）实验室实际的检测方法,在实际检验中，使用有综合分级方法功能的条码检测仪进行检测。条码检测仪能自动对每次扫描测量的扫描反射率曲线进行分析、测量和计算。使用条码检测仪进行检测的主要工作有：确定被检条码符号的检测带；用条码检测仪对检测带内大致均分的10个不同条高位置各进行一次扫描测量，共进行10次扫描测量；记录每次扫描测量后条码检测仪输出的各参数数据及

17、等级和扫描反射率曲线的等级；判断译码正确性和符号一致性；如有译码错误，判定被检条码符号的符号等级为0；如无译码错误，把10次扫描测量扫描反射率曲线的等级的平均值作为被检条码符号的符号等级；用人工检测被检条码符号的空白区宽度、放大系数、条高和印刷位置。,（6）检测数据处理,扫描反射率曲线等级的确定 取单次测量扫描反射率曲线的译码正确性、最低反射率、符号反差、最小边缘反差、调制度、缺陷度、可译码度诸参数等级中的最小值作为该扫描反射率曲线的等级。符号等级的确定 10次测量中有任何一次出现译码错误，则被检条码符号的符号等级为0。10次测量中都无译码错误（允许有不译码），以10次测量扫描反射率曲线等级的

18、算术平均值作为被检条码符号的符号等级值。符号等级以G/A/W的形式来表示，其中G是符号等级值，精确至小数点后一位；A是测量孔径的标号；W是测量光波长以纳米为单位的数值。例如，2.7/06/660表示，符号等级为2.7，测量时使用的是0.15mm（千分之六英寸）的孔径，测量光波长为660nm。,3条码印制过程质量控制的检验方法（传统方法）,（1）条/空尺寸偏差的检测 使用分辨率不低于0.01mm的长度测量仪器，分别对被检条码符号的各部分尺寸进行测量。各测量值与相应各部分尺寸的标称值（设计值）之差即各部分的尺寸偏差。条码符号的各部分的标称尺寸与条码符号的放大系数有关。在实际检测中，要对被检条码符号

19、在条高方向上均分的五个测量位置各进行一次测量，在五次测量的各条/空尺寸偏差中，分别取最大值和最小值作为该条码符号的各条/空尺寸偏差。然后按GB12904-2003中G.1的最大允许偏差要求（见表），判断被检条码符号的各条/空尺寸偏差能否符合要求。,3条码印制过程质量控制的检验方法（传统方法）,（2）条/空反射率和印刷对比度的检测用分辨率不低于1%（反射率）的反射率测量仪器，测量被检条码符号各条/空的反射率。在对各空的测量值中选最小的值作为该条码符号在这一测量位置的空反射率；在对各条的测量值中选最大的值作为该条码符号在这一测量位置的条反射率。取五个不同高度位置上测量的条反射率中的最大值及空的反射

20、率中的最小值，作为该条码符号的条反射率（RD）和空反射率（RL）。用公式PCS=(RL-RD)/RL计算印刷对比度PCS。,2.3条码印制过程质量控制的检验方法（传统方法）,按GB12904-2003表G.2中的技术指标，判断被检条码符号的条/空反射率和印刷对比度能否符合要求：被检条码符号的空反射率RL小于31.6%时，不符合要求；被检条码符号的空反射率RL不小于31.6%时，被检条码符号的条反射率RD不大于与RL对应的条反射率的允许最大值、PCS值不小于与RL对应的PCS允许最小值，为符合要求，否则为不符合要求。,2.4 检验设备,根据GB/T14258-2003 检验方法的要求，对条码符号

21、进行检验需要使用以下检验设备：(1)最小分度值为0.5mm 的钢板尺（用于测条高、放大系数）。(2)最小分度值为0.1mm的测长仪器（用于测量空白区）。(3)具有综合分级方法功能的条码检测仪。如Codascan，Inspector Analyzer4100，CTS-901等。,2.5 质量判定,（1）码制：在商品包装上只能印刷商品条码，即UPC码或EAN码。（2）判定规则EAN-13、EAN-8商品条码符号的质量分别符合EAN/UCC-13代码的编码规则和EAN/UCC-8代码的编码规则并符合编码的惟一性原则（无几品一码）和对印制质量的强制性要求（符号等级不低于1.5/06/670、符号一致性

22、和空白区宽度符合要求）的，判定为合格，否则判定为不合格；UPC-A、UPC-E商品条码符号的质量分别符合UCC-12代码的编码规则和UPC-E代码的编码规则并符合编码的惟一性原则（无几品一码）和对印制质量的强制性要求（符号等级不低于1.5/06/670、符号一致性和空白区宽度符合要求）的，判定为合格，否则判定为不合格。,第三节 条码检测的标准,1条码符号标准 2条码符号检测技术标准 3有关条码制作、生产、识读等环节的其他规范和标准 4条码应用领域的行业性标准,第四节 条码检测的常用设备,1.通用设备 2.专用设备3条码检测仪的使用,1.通用设备,通用设备包括密度计、工具显微镜、测厚仪和显微镜。

23、密度计有反射密度计和透射密度计两类。反射密度计是通过对印刷品反射率的测量来分析条码的识读质量。透射密度计是通过对胶片反射率的测量来分析条码的识读质量。工具显微镜用来测量条空尺寸偏差。测厚仪可以测出条码的条、空尺寸之差而得到油墨厚度。显微镜通过分析条空边缘粗糙度来确定条码的印制质量。,2.专用设备,条码检测专用设备一般分为两类：便携式条码检测仪和固定式条码检测仪。21便携式条码检测仪,2.2固定式条码检测仪 一种专门设计的安装在印刷设备上的检测仪，它们检测设备对条码符号的制作并对主要的参数、特别是单元宽度提供连续的分析，以使操作者非常及时地控制印刷过程。在线固定式条码检测仪能对条码标签在打印、应

24、用、堆叠和处理的过程中进行实时连续的检测。常用于热敏或热转移打印机，内置激光检测仪和电源。一些设备甚至还能自动反馈控制指令以提高符号质量并重新印刷有缺陷的标签。,3条码检测仪的使用,（1）孔径/光源的选择（2）用条码检测仪扫描条码符号（3）扫描次数（4）检测条码符号的其他参数或质量要求,（1）孔径/光源的选择 检测EAN/UPC条码时使用670纳米的可见红光为峰值波长，就是因为这个波长接近于使用激光二极管的激光扫描器和使用发光二极管的CCD扫描器的扫描光束的波长。测量孔径则要根据具体应用的条码符号的尺寸而定。,（2）用条码检测仪扫描条码符号 倾角确保条码符号表面平整 每一次应扫过符号的不同位置,（3）扫描次数 条码符号的检测带内至少进行10次扫描，扫描线应均匀分布。,（4）检测条码符号的其他参数或质量要求 目视检查可以察看条码符号的位置是否合适，条码符号的编码和供人识读的字符是否一致，条码数据的形式是否正确（例如条码符号是UCC/EAN 128条码还是普通的128条码）等等。通过人工用尺子对条码高度进行测量。要检验商品条码的唯一性，需要检查企业产品的编码数据。,