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條碼檢測技術與條碼檢測儀

    條碼技術是目前世界上應用最廣泛的自動識别與數據采集技術之一,它以快速、準确、可靠性強、成本低廉等特點,在各行各業中被大量采用。

    在整個供應鏈中,條碼作爲信息的載體,自始至終發揮着關鍵的作用。在産品生産、運輸、銷售、跟蹤等每一個環節,條碼能否被準确、快速的識讀都關系着整個系統能否高效的運行,因此,越來越多的人開始關注條碼的質量問題。

爲什麽要進行條碼檢測?

    條碼檢測是對條碼質量進行監管的有效手段。

    條碼質量級别指的是 ANSI (美國國家标準協會)規定的一個表示條印刷質量的标準:此标準将條碼的 PCS 值 ( 印刷對比度 ) , ECMIN 值 (最小邊緣對比度) , DECODABLE (解碼性), SC 值(條空對比度), DECODABILITY (解碼能力), DEFECT (缺陷)等等分爲 A 、 B 、 C 、 D 、 F 五級,如果我們設定通過級别爲 C (大部分客戶用此等級),條形碼測試儀将自動計算每次測量結果或幾次測量結果的平均值(依儀器設定)而得出此條碼的級别,如果 C 級以上像 A 、 B 都表示可讀。相反,如果其中有一項得出來的值低于 C 級,總的測量結果将不會通過。如果 PCS 值或 ECMIN 值或 SC 值低于 C ,則表明: ① 條和/或空的顔色搭配不對; ② 條的顔色印得太淺如水大、墨量小、壓力小等; ③ 底色印得太深如水幹、墨量大、壓力重等; ④ 部分條印得太淺像水大,有雜物等。 2. 條碼印刷質量與很多因素有關 , 如選用的打印機 , 紙張 , 碳帶 , 軟體等 , 所以單就軟體來說 , 是無法确定其能達到什麽等級的。就目前的市場應用來說 , 隻要選用專用的條碼打印機及正廠的耗材 , 印刷質量基本上都可以保證。

    條碼的主要功能是攜帶數據并實現高效的數據采集,它在數據鏈中發揮着至關重要的作用,如果條碼不合格,就意味着數據鏈被破壞,供應鏈也将無法進行下去。在供應鏈中的任何環節,如果條碼不能掃描,将會給他和他的貿易夥伴帶來比沒有條碼時更多的困擾。因此,我們需要通過檢測對條碼的質量進行控制。

    條碼檢測的目的是确定條碼是否達到了正常使用的要求,對于條碼的生産者,使他們能夠檢查産品的質量并将檢測的結果反饋到條碼的生産過程,并預測條碼在後續的使用過程中能否良好的發揮作用;對于條碼的使用者,可以幫助他們确認所使用的條碼是否标準,并與條碼的生産者在條碼的質量水平和可接受程度上達成共識。

    在某一批條碼或者使用了條碼的産品中,通常不要求也不需要對它們逐個進行檢測,隻需要抽取其中的某些樣品,因爲在相同的生産過程中所生成的條碼的質量等級往往是一緻的,在理想情況下,抽樣的過程應該按照統計學原理來進行。

    條碼檢測儀是專門用于檢測條碼質量的設備,它是一種精密的測量儀器,可以在特定的條件下可靠、穩定地檢測條碼并對條碼的識讀性能進行分析。條碼檢測儀在使用之前必須經過校準。

爲什麽不用掃描器來檢測條碼是否能被識讀呢?

   條碼掃描器的功能和特性是各不相同的,從光筆到 CCD 、從手持式到固定式、從手動閱讀到自動閱讀以及無人值守設備,它們會被應用到供應鏈的不同環節。不可避免地,各種類型的掃描器在性能上會存在明顯的差異。而且,掃描器的制造商爲了最大限度地提高産品性能,會努力改進它們的譯碼算法,使它們能夠接受一些即使印刷質量不好的條碼。不同的掃描器提高性能的方式有所不同,對同一個條碼能夠成功閱讀的表現也不一樣。

    所以要看條碼能否能被正常閱讀,不能隻用某一種類型掃描器來推斷所有類型掃描器的閱讀效果,它也不能使您認識到這個條碼距離“完美無缺”還有多大的差距,以及它的問題出在哪裏。

    條碼檢測儀采用了标準化的參考譯碼算法,并對光學部分進行了校準,它能夠對條碼的質量做出統一、客觀的評價。

誰需要應用條碼檢測?

    使用條碼或者因條碼質量關系到切身利益的人都對條碼檢測有潛在的需求。這些用戶可以分爲以下幾類:

Ø   條碼生産者(包括包裝印刷企業、具備印刷能力的産品制造商等)——用于評估條碼的質量和控制印刷過程。

Ø   在産品上使用了條碼的人(商标持有人)——用于确保産品上的條碼能夠被他的客戶接受。

Ø   條碼的使用者——用于保證他所使用的條碼能夠良好的發揮作用。

Ø   位于供應鏈中間的貨物管理人員,他們會基于同樣的原因要求保證條碼的質量。

    對于條碼的生産者(通常是應用了條碼的産品的商标持有人)來說,更有責任确保條碼的質量能夠符合整個供應鏈的使用要求。

進行條碼檢測的好處

    進行條碼檢測的最大好處就是能夠徹底、放心地确認條碼能夠在整個供應鏈的流通過程中正常使用,不會因爲小小的條碼而擾亂廠商與客戶之間的關系。

    對于條碼的生産者來說,另外的好處就是利用檢測信息來監控條碼的生産過程,糾正設備或者生産進程與最佳狀态存在的偏差。包裝設計人員還可以通過檢測來驗證條碼符号的尺寸、位置、顔色等不會在使用時造成難于閱讀的狀況。

條碼檢測的原理和方法

    目前有兩種通用的條碼檢測方法:“傳統檢測方法”和“掃描曲線分析法”,後者也稱爲“ ISO 檢測法”。

    傳統檢測方法出現于 20 世紀 70 年代中期,檢測主要基于兩項參數:印刷對比度( PSC )和條寬偏差。如果條(或空)寬度的偏差在限定的範圍内,而且 PCS 的值達到限定值以上,這個條碼本身就被判定爲“符合要求”。

    傳統檢測方法得到的結果與條碼實際的掃描特性沒有太大的關聯,其中一個原因是判斷條碼合格與不合格的界限隻有一個——在允許範圍内和不在允許範圍内。而實際應用當中,不同的閱讀器在掃描性能上有很大不同。另外,傳統檢測方法是基于一次掃描的結果,這一次掃描通過的可能恰好是條碼質量最好的部分,也可能是最差的部分,它不能夠全面、真實地反應條碼的狀況。

ISO 檢測方法

    20 世紀 90 年代,出現了 “掃描反射率曲線檢測法”。這一方法最初被稱爲“ ANSI verification ”(即美标檢測法),因爲它最初出現于 1990 年發布的美國标準“ ANSI X 3.182 ” 。後來,這一方法又被 1995 年發布的歐洲标準( EN 1635 )和 2000 年發布的國際标準( ISO/IEC 15416 )所采用,這個 ISO 的文件就是最終的國際檢測技術規範,即“ ISO 檢測方法”。

圖 1. 掃描反射率曲線

    ISO 檢測方法通過對條碼掃描得到的“掃描反射率曲線”分析條碼的尺寸特性、光學特性等各項參數,并将條碼分爲“ A ” - “ F ”五個等級,“ A ”級爲最好,“ D ”級爲最差,“ F ”級爲不合格。

    爲使測量結果更加全面和準确,在用 ISO 方法檢測時,通常要在條碼高度範圍内取 N ( N>=1 ,通常取 10 )條等分的掃描路徑,每次掃描結束後都會根據這條路徑上的“掃描反射率曲線”判斷出各項參數的等級,并把最低的一項參數等級作爲該曲線的“掃描等級”。 N 次掃描完成後,将 N 次掃描結果求平均值,即爲該條碼符号的質量等級,質量等級可以用數字“ 4-0 ”表示,也可以用字母“ A-F ”表示。

圖 2. 條碼符号等級的判斷

ISO 檢測方法的相關術語:

•  最低反射率( Rmin ):掃描反射率曲線上最低的反射率值。

•  最高反射率( Rmax ):掃描反射率曲線上最高的反射率值。

•  符号反差( SC ):掃描反射率曲線的最高反射率與最低反射率之差。 SC=Rmax-Rmin 。

•  總阈值( GT--Global Threshold ):在掃描反射率曲線中用以區分條、空的一個反射率均值。即掃描反射率曲線在總阈值線上方所包的區域爲空;在總阈值線下方所包的那些區域爲條。 GT=Rmin+SC/2 。

•  條反射率( Rb ):掃描反射率曲線上某條的最低反射率值。

•  空反射率值( Rs ):掃描反射率曲線上某空的最高反射率值。

•  單元( element ):泛指條碼符号中的條或空。

•  單元邊緣( element edge ):掃描反射率曲線上過毗鄰單元(包括空白區)的空反射率 (Rs) 和條反射率( Rb )中間值(即 (Rs+Rb)/2 )的點的位置。

•  邊緣判定( Edge determination ):按單元邊緣的定義判定掃描曲線上的單元邊緣。如果兩毗連單元之間有多于一個代表單元邊緣的點存在,或者有邊緣丢失,則該掃描曲線爲不合格。空白區和字符間隔視爲空。

•  邊緣反差( EC ):毗連單元(包括空白區)的空反射率和條反射率之差。 EC=Rs=Rb 。

•  最小邊緣反差( ECmin ):掃描反射率曲線上所有邊緣反差中的最小值。

•  調制度( MOD ):最小邊緣反差( ECmin )與符号反差的比。 MOD=ECmin/SC 。

•  單元反射率不均勻性( ERN ):某一單元中最高反射率與最低反射率的差。

•  缺陷( Defects ):單元反射率最大不均勻性( ERNmax )與符号反差( SC )的比。 Defects=ERNmax/SC 。

•  可譯碼性( Decodability ):一個與條碼條(空)寬度有關的技術參數。是被考察對象的最大允許偏差減去實際印制偏差後剩餘的部分與條碼最大允許偏差的比值。亦标志條碼印刷的精度。合格的條碼符号的可譯碼性值應不小于 25% 。

    除了可譯碼性,上述術語和定義都能在掃描反射率曲線上找到其相應的表現形式。  

HHP 條碼檢測儀

圖 3. HHP QC600/800 系列條碼檢測儀

    HHP ( Hand Held Products Inc. )公司的 Quick Check ? 系列條碼檢測儀以方便實用、價格經濟、功能齊全而受到了用戶的普遍歡迎。根據不同的應用, QC 系列檢測儀可分爲:便攜式、桌面式、 PC 式和在線式幾種類型。

Ø   Quick Check ® 200 系列便攜式條碼檢測儀
QC200 系列爲筆式外型,輕便小巧,易于攜帶。可采用“傳統”與“ ISO ”檢測方法,檢測結果可以通過液晶顯示屏、聲音信号、指示燈等等多種方式進行傳達,通過液晶顯示屏可以查看詳細的檢測結果。

Ø   Quick Check ® 600/800 系列桌面和便攜式條碼檢測儀
QC600/800 系列條碼檢測儀适合在辦公室或者便攜使用,二者都可使用 " 傳統方式 " 或“ ISO 方式”檢測,并提供關于這兩種檢測方式的全部質量參數。 QC600 可以接不同分辨率的光筆或鼠标型閱讀器, QC800 系列還可以采用手持非接觸式線性圖像閱讀器做爲輸入設備。同時可以将檢測結果輸出至電腦或打印機。

Ø   Quick Check ® PC600 系列式 PC 式條碼檢測儀
QCPC600 由 Windows 界面的軟件、連接 PC 串口的接口模塊和光筆 / 鼠标型條碼輸入設備組成,用戶可以通過計算機的屏幕浏覽并保存詳細的檢測内容和結果。

Ø   Quick Check ® OLV-SV100 在線式條碼檢測儀

QC OLV-SV100 應用了先進的 DSP 技術,能高速的檢測條碼,适用于在條碼打印、使用、運輸過程中實時監控條碼質量,同時可以通過串口控制設備的運行。

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