第八講 條碼的檢測_條碼識別技術(shù)

.,第八講條碼的檢測,條碼識別技術(shù),.,第一節(jié)條碼檢測概述第二節(jié)條碼檢測的方式第三節(jié)條碼檢測的標準第四節(jié)條碼檢測的常用設(shè)備,.,學習要求：,了解條碼檢測的發(fā)展歷史理解條碼檢測的目的理解條碼檢測的相關(guān)概念和術(shù)語掌握商品條碼的檢測項目、方法以及質(zhì)量判定,.,第一節(jié)條碼檢測概述,使符號制作者能夠檢測其成果，并且能夠應用反饋情況來控制其制作過程。預測符號可能達到的掃描性能。檢測能幫助符號制作者和使用者達成一致的雙方都能接受的質(zhì)量水平，使他們能在一個給定的符號可接受性上或其他方面達成統(tǒng)一。,.,第一節(jié)條碼檢測概述,1條碼檢測技術(shù)的發(fā)展歷史2條碼檢測的概念3相關(guān)術(shù)語和定義4條碼檢測的目的,.,1條碼檢測技術(shù)的發(fā)展歷史,條碼的質(zhì)量參數(shù)可以分為兩類，一類是條碼的尺寸參數(shù)，另一類則為條碼符號的反射率參數(shù)。(1)通用設(shè)備階段：反射率測量儀器及測長顯微鏡(2)專用設(shè)備階段：條碼檢測儀(3)綜合質(zhì)量等級法：反射率曲線分析法,.,2條碼檢測的概念,條碼檢測是一個技術(shù)過程，通過該過程，可以確定條碼符號是否符合該符號規(guī)范。首先是符合該類型的條碼符號規(guī)范，其次是符合一些附加的規(guī)范。例如在某一具體的應用中，條碼符號的參數(shù)應該遵循應用標準的要求。128碼就是一個例子，統(tǒng)一代碼委員會和國際物品編碼協(xié)會為了在其系統(tǒng)中應用該代碼，對其代碼的格式、長度和數(shù)據(jù)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)都作了近一步的規(guī)定。對于UCC/EAN-128碼的檢測，不但要看其是否符合128碼的符號規(guī)范，而且其長度等參數(shù)要符合EANUCC的要求。,.,3相關(guān)術(shù)語和定義,（1）最低反射率（Rmin）（2）最高反射率（Rmax）（3）符號反差（SC）（4）總閾值（GT）（5）空反射率（Rs）（6）單元（element）（7）單元邊緣(elementedge)（8）邊緣判定（edgedetermination）（9）邊緣反差（EC）（10）最小邊緣反差（ECmin）（11）調(diào)制度（MOD）（12）單元反射率不均勻性（ERN）,（13）缺陷（defects）（14）可譯碼性（decodability）（15）掃描反射率曲線,.,4條碼檢測的目的,對條碼質(zhì)量進行有效控制，確保條碼符號在整個供應鏈上能夠被正確識讀。,.,第二節(jié)條碼檢測的方式,1檢驗前的準備工作11環(huán)境12樣品處理2檢驗方法21檢驗項目22檢驗方法23檢驗設(shè)備24質(zhì)量判定,.,1檢驗前的準備工作,11環(huán)境根據(jù)GB/T14258-2003條碼符號印制質(zhì)量的檢驗的要求，條碼標識的檢驗環(huán)境溫度為（205），相對濕度為35%-65%，檢驗前應采取措施使環(huán)境滿足以上條件。檢驗臺光源應為色溫5500-6500K的D65標準光源下，一般60W左右的日光燈管發(fā)出的光譜功率及色溫基本滿足這個要求。,.,1檢驗前的準備工作,12樣品處理被檢條碼符號處于實物包裝的形態(tài)不能以實物包裝形態(tài)被檢測的實物包裝樣品，以及標簽、標紙、包裝材料上的條碼符號樣品，應進行適當?shù)奶幚恚箻悠菲秸?，條碼符號四周要留有足夠尺寸以便于固定，避免變形彎曲或影響檢驗人員的操作。,.,2檢驗方法,通過測量條碼的條、空反射率以及PCS值、尺寸誤差的傳統(tǒng)方法進行檢驗。這種檢驗方法具有技術(shù)成熟、使用廣泛、直觀方便等優(yōu)點。將印刷質(zhì)量綜合分級。,.,21檢驗項目,GB/T18348-2001規(guī)定的檢測項目共12項。包括：譯碼正確性、最低反射率、符號反差、最小邊緣反差、調(diào)制比、缺陷度、可譯碼度、符號一致性、空白區(qū)寬度、放大系數(shù)、條高和印刷位置。,.,（1）譯碼正確性,譯碼正確性是條碼符號應有的根本特性。譯碼正確性是條碼符號可以用參考譯碼算法進行譯碼并且譯碼結(jié)果與該條碼符號所表示的代碼一致的特性。譯碼正確性是條碼符號能被使用和評價條碼符號其它質(zhì)量參數(shù)的基礎(chǔ)的前提條件。在檢測譯碼正確性時，通常把條碼符號的供人識別字符作為“條碼符號所表示的代碼”，將其與譯碼結(jié)果比對。,.,（2）符號一致性,符號一致性是條碼符號所表示的代碼與該條碼符號的供人識別字符一致的特性，是條碼符號應有的根本特性之一。在檢測符號一致性時，通常把譯碼結(jié)果作為“條碼符號所表示的代碼”，將其與條碼符號的供人識別字符比對。理論上，符號一致性和譯碼正確性是不同的，實際上二者的操作方法是一樣的。,.,（3）最低反射率（Rmin）,最低反射率是掃描反射率曲線上最低的反射率，實際上就是被測條碼符號條的最低反射率。最低反射率應不大于最高反射率的一半（即Rmin0.5Rmax）。,.,（4）符號反差（SC）,符號反差是掃描反射率曲線的最高反射率與最低反射率之差，即SC=RmaxRmin。符號反差反映了條碼符號條、空顏色搭配或承印材料及油墨的反射率是否滿足要求。符號反差大，說明條、空顏色搭配合適或承印材料及油墨的反射率滿足要求；符號反差小，則應在條、空顏色搭配，承印材料及油墨等方面找原因。,.,（5）最小邊緣反差（ECmin）,邊緣反差（EC）是掃描反射率曲線上相鄰單元的空反射率與條反射率之差，最小邊緣反差（ECmin）是所有邊緣反差中的最小的一個。最小邊緣反差反映了條碼符號局部的反差情況。邊緣反差太小會影響掃描識讀過程中對條、空的辨別。,.,（5）最小邊緣反差（ECmin）,造成邊緣反差小的部分原因,.,（6）調(diào)制比（MOD）,調(diào)制比（MOD）是最小邊緣反差（ECmin）與符號反差（SC）的比，即MOD=ECmin/SC，它反映了最小邊緣反差與符號反差在幅度上的對比。一般來說，符號反差大，最小邊緣反差就要相應大些，否則調(diào)制比偏小，將使掃描識讀過程中對條、空的辨別發(fā)生困難。,.,（6）調(diào)制比（MOD）,最小邊緣反差（ECmin）、符號反差（SC）和調(diào)制比（MOD）這三個參數(shù)是相互關(guān)連的，它們綜合評價條碼符號的光學反差特性。,.,（7）缺陷度（Defects）,缺陷度（Defects）是最大單元反射率非均勻度(ERNmax)與符號反差（SC）的比，即Defects=ERNmax/SC。單元反射率非均勻度（ERN）反映了條碼符號上脫墨、污點等缺陷對條/空局部的反射率造成的影響，反映在掃描反射率曲線上就是，脫墨導致條的部分出現(xiàn)峰；污點導致空（包括空白區(qū)）的部分出現(xiàn)谷。,.,（8）可譯碼度,可譯碼度是與條碼符號條/空寬度印制偏差有關(guān)的參數(shù)，是條碼符號與參考譯碼算法有關(guān)的各個單元或單元組合尺寸的可用容差中未被印制偏差占用的部分與該可用容差之比中的最小值。,.,（9）空白區(qū)寬度,空白區(qū)寬度不夠常常導致條碼符號不能識讀，甚至造成誤讀，因此空白區(qū)的寬度尺寸應該保證不小于規(guī)定的數(shù)值，而空白區(qū)寬度在條碼符號的印制過程中容易被忽視，所以在國際標準ISO/IEC15420將空白區(qū)寬度作為參與評定符號等級的參數(shù)之一，GB129042003則暫時將其列入強制性要求，商品條碼符號的空白區(qū)寬度不符合要求，該條碼符號即被判定為不合格。,.,（9）空白區(qū)寬度,放大系數(shù)與空白區(qū)尺寸,.,（10）放大系數(shù),GB129042003規(guī)定，商品條碼的放大系數(shù)為0.80-2.00。,.,（11）條高,印制的條碼符號，條高應不小于標準規(guī)定的數(shù)值。條碼的高度越小，對掃描線瞄準條碼符號的要求就越高，掃描識讀的效率就越低。,.,（12）印刷位置,檢查印刷位置的目的是看商品條碼符號在包裝的位置是否符合標準的要求以及有無穿孔、沖切口、開口、裝訂釘、拉絲拉條、接縫、折疊、折邊、交迭、波紋、隆起、褶皺和其他圖文對條碼符號造成損害或妨礙。一般只能對實物包裝進行此項檢查。,.,22檢驗方法,（1）檢測方法的一般要求（2）譯碼正確性的檢測（3）光學特性參數(shù)的檢測（4）可譯碼度的檢測（5）實驗室實際的檢測方法（6）檢測數(shù)據(jù)處理,.,（1）檢測方法的一般要求,檢測帶：商品條碼符號的條碼字符條底部邊線以上，條碼字符條高的10%處和90%處之間的區(qū)域，除了條高和印刷位置外，對所有檢測項目都應該在檢測帶內(nèi)進行檢測。,.,（1）檢測方法的一般要求,掃描測量次數(shù)：對每一個被檢條碼符號，在對譯碼正確性、符號一致性、最低反射率、符號反差、最小邊緣反差、調(diào)制比、缺陷度和可譯碼度進行檢測時，應在上圖所示的10個不同條高位置各進行一次掃描測量，共進行10次掃描測量。10次掃描的掃描路徑應盡量垂直于條高度方向和保持等間距。掃描測量：一般都是使用具有美標方法檢測功能的條碼檢測儀在檢測帶內(nèi)進行掃描測量，得出掃描反射率曲線，并由條碼檢測儀自動進行分析。,.,（1）檢測方法的一般要求,單元邊緣的確定方法：條、空單元邊緣的位置在掃描反射率曲線上鄰接單元（包括空白區(qū)）空、條反射率中間值即(Rs+Rb)/2的點處。,.,（2）譯碼正確性的檢測,檢測商品條碼的譯碼正確性時必須采用GB129042003規(guī)定的標準譯碼算法。同一標準譯碼算法進行譯碼正確性的檢測。還應注意，要使用標準規(guī)定的單元邊緣確定方法，正確地確定各單元的邊緣和測量各單元的寬度，以保證能準確地進行譯碼。,.,（3）光學特性參數(shù)的檢測,最低反射率（Rmin）、符號反差(SC)、最小邊緣反差(ECmin)、調(diào)制比(MOD)和缺陷度(Defects)這五個參數(shù)從條/空顏色搭配、相鄰條空的反差、細條/空及油墨擴散（或油墨不足）對反差的影響及脫墨、污點對局部反射率的影響等幾方面綜合評價了條碼符號與反射率有關(guān)的光學特性，因此這五個參數(shù)稱為光學特性參數(shù)。,.,（3）光學特性參數(shù)的檢測,找出最低反射率（Rmin）和最高反射率（Rmax）；用公式SC=RmaxRmin，計算符號反差（SC）；找出各相鄰單元的空反射率（Rs）和條反射率(Rb)，用公式EC=RsRb計算各邊緣反差（EC），從中找出最小值即最小邊緣反差(ECmin)；用公式MODECmin/SC計算調(diào)制比(MOD)；計算各單元中最高峰反射率與最低谷反射率之差，即單元反射率非均勻度（ERN）。條單元中無峰、空單元及空白區(qū)中無谷的，其ERN為0，取所有中的最大值作為最大單元反射率非均勻度（ERNmax），用公式Defects=ERNmax/SC計算缺陷度（Defects）；然后，根據(jù)下表2的規(guī)定確定各參數(shù)的等級。,.,（3）光學特性參數(shù)的檢測,光學特性參數(shù)的等級確定表,.,（4）可譯碼度的檢測,條碼符號各有關(guān)部分尺寸相對值的確定：根據(jù)測量得到的掃描反射率曲線，用標準規(guī)定的單元邊緣確定方法，確定各單元的邊界，然后測量相應單元邊緣間的距離，確定與譯碼算法相關(guān)的單元或單元組合的寬度，包括：各條碼字符寬度（p）；各條碼字符相似邊之間距離e1、e2；起始符、終止符相似邊之間距離e1；中間分隔符相似邊之間距離e1、e2、e3、e4；表示1、2、7、8的條碼字符中各條的寬度。,.,（4）可譯碼度的檢測,條碼符號中各有關(guān)部分尺寸的示意圖,.,（4）可譯碼度的檢測,可譯碼度值的計算每個條碼字符及起始符、中間分隔符、終止符與e尺寸相關(guān)的可譯碼度值V1按公式（1）計算：,.,（4）可譯碼度的檢測,A子集中表示1、2、7、8的條碼字符與b1+b2相關(guān)的可譯碼度值V2按公式（2）計算：,B和C子集中表示1、2、7、8的條碼字符與b1+b2相關(guān)的可譯碼度值V3按公式（3）計算：,.,（4）可譯碼度的檢測,掃描反射率曲線的可譯碼度取每次測量所有V1、V2、V3中的最小值作為該次測量掃描反射率曲線的可譯碼度（V）?？勺g碼度的等級確定按照下表確定可譯碼度（V）的等級。,.,（5）實驗室實際的檢測方法,在實際檢驗中，使用有綜合分級方法功能的條碼檢測儀進行檢測。條碼檢測儀能自動對每次掃描測量的掃描反射率曲線進行分析、測量和計算。使用條碼檢測儀進行檢測的主要工作有：確定被檢條碼符號的檢測帶；用條碼檢測儀對檢測帶內(nèi)大致均分的10個不同條高位置各進行一次掃描測量，共進行10次掃描測量；記錄每次掃描測量后條碼檢測儀輸出的各參數(shù)數(shù)據(jù)及等級和掃描反射率曲線的等級；判斷譯碼正確性和符號一致性；如有譯碼錯誤，判定被檢條碼符號的符號等級為0；如無譯碼錯誤，把10次掃描測量掃描反射率曲線的等級的平均值作為被檢條碼符號的符號等級；用人工檢測被檢條碼符號的空白區(qū)寬度、放大系數(shù)、條高和印刷位置。,.,（6）檢測數(shù)據(jù)處理,掃描反射率曲線等級的確定取單次測量掃描反射率曲線的譯碼正確性、最低反射率、符號反差、最小邊緣反差、調(diào)制度、缺陷度、可譯碼度諸參數(shù)等級中的最小值作為該掃描反射率曲線的等級。符號等級的確定10次測量中有任何一次出現(xiàn)譯碼錯誤，則被檢條碼符號的符號等級為0。10次測量中都無譯碼錯誤（允許有不譯碼），以10次測量掃描反射率曲線等級的算術(shù)平均值作為被檢條碼符號的符號等級值。符號等級以G/A/W的形式來表示，其中G是符號等級值，精確至小數(shù)點后一位；A是測量孔徑的標號；W是測量光波長以納米為單位的數(shù)值。例如，2.7/06/660表示，符號等級為2.7，測量時使用的是0.15mm（千分之六英寸）的孔徑，測量光波長為660nm。,.,3條碼印制過程質(zhì)量控制的檢驗方法（傳統(tǒng)方法）,（1）條/空尺寸偏差的檢測使用分辨率不低于0.01mm的長度測量儀器，分別對被檢條碼符號的各部分尺寸進行測量。各測量值與相應各部分尺寸的標稱值（設(shè)計值）之差即各部分的尺寸偏差。條碼符號的各部分的標稱尺寸與條碼符號的放大系數(shù)有關(guān)。在實際檢測中，要對被檢條碼符號在條高方向上均分的五個測量位置各進行一次測量，在五次測量的各條/空尺寸偏差中，分別取最大值和最小值作為該條碼符號的各條/空尺寸偏差。然后按GB12904-2003中G.1的最大允許偏差要求（見表），判斷被檢條碼符號的各條/空尺寸偏差能否符合要求。,.,3條碼印制過程質(zhì)量控制的檢驗方法（傳統(tǒng)方法）,（2）條/空反射率和印刷對比度的檢測用分辨率不低于1%（反射率）的反射率測量儀器，測量被檢條碼符號各條/空的反射率。在對各空的測量值中選最小的值作為該條碼符號在這一測量位置的空反射率；在對各條的測量值中選最大的值作為該條碼符號在這一測量位置的條反射率。取五個不同高度位置上測量的條反射率中的最大值及空的反射率中的最小值，作為該條碼符號的條反射率（RD）和空反射率（RL）。用公式PCS=(RL-RD)/RL計算印刷對比度PCS。,.,2.3條碼印制過程質(zhì)量控制的檢驗方法（傳統(tǒng)方法）,按GB12904-2003表G.2中的技術(shù)指標，判斷被檢條碼符號的條/空反射率和印刷對比度能否符合要求：被檢條碼符號的空反射率RL小于31.6%時，不符合要求；被檢條碼符號的空反射率RL不小于31.6%時，被檢條碼符號的條反射率RD不大于與RL對應的條反射率的允許最大值、PCS值不小于與RL對應的PCS允許最小值，為符合要求，否則為不符合要求。,.,2.4檢驗設(shè)備,根據(jù)GB/T14258-2003檢驗方法的要求，對條碼符號進行檢驗需要使用以下檢驗設(shè)備：(1)最小分度值為0.5mm的鋼板尺（用于測條高、放大系數(shù)）。(2)最小分度值為0.1mm的測長儀器（用于測量空白區(qū)）。(3)具有綜合分級方法功能的條碼檢測儀。如Codascan，InspectorAnalyzer4100，CTS-901等。,.,2.5質(zhì)量判定,（1）碼制：在商品包裝上只能印刷商品條碼，即UPC碼或EAN碼。（2）判定規(guī)則EAN-13、EAN-8商品條碼符號的質(zhì)量分別符合EAN/UCC-13代碼的編碼規(guī)則和EAN/UCC-8代碼的編碼規(guī)則并符合編碼的惟一性原則（無幾品一碼）和對印制質(zhì)量的強制性要求（符號等級不低于1.5/06/670、符號一致性和空白區(qū)寬度符合要求）的，判定為合格，否則判定為不合格；UPC-A、UPC-E商品條碼符號的質(zhì)量分別符合UCC-12代碼的編碼規(guī)則和UPC-E代碼的編碼規(guī)則并符合編碼的惟一性原則（無幾品一碼）和對印制質(zhì)量的強制性要求（符號等級不低于1.5/06/670、符號一致性和空白區(qū)寬度符合要求）的，判定為合格，否則判定為不合格。,.,第三節(jié)條碼檢測的標準,1條碼符號標準2條碼符號檢測技術(shù)標準3有關(guān)條碼制作、生產(chǎn)、識讀等環(huán)節(jié)的其他規(guī)范和標準4條碼應用領(lǐng)域的行業(yè)性標準,.,第四節(jié)條碼檢測的常用設(shè)備,1.通用設(shè)備2.專用設(shè)備3條碼檢測儀的使用,.,1.通用設(shè)備,通用設(shè)備包括密度計、工具顯微鏡、測厚儀和顯微鏡。密度計有反射密度計和透射密度計兩類。反射密度計是通過對印刷品反射率的測量來分析條碼的識讀質(zhì)量。透射密度計