二維碼檢測標(biāo)準(zhǔn)

1、2D識讀技術(shù)以及產(chǎn)品介紹2D檢測技術(shù)以及產(chǎn)品介紹1、符號質(zhì)量檢驗概覽DPM方法的范圍意味著標(biāo)識的外觀在不同的情況下可能有很大的差異。除了所選的標(biāo)識方法，原件有不j7s*：r計有號崩鼻甬同的顏色或形狀并可以用不同的材料來制成，表面類型:SJO:,蠶曾蠶-有光滑的、有溝痕的、有條紋的、有條痕的或粗糙的顆y禺粒狀。任何驗證方法必須在所有的情況下提供可靠和一:1致的結(jié)果。迄今為止，DPM應(yīng)用的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和最終用戶對于判:定標(biāo)識質(zhì)量沒有太多的選擇。IS0/IEC16022國際規(guī)范9510B94規(guī)定了如何印刷（或標(biāo)識）數(shù)據(jù)矩陣碼（代碼結(jié)構(gòu)、符號格式、解碼算法等）。雖然16022標(biāo)準(zhǔn)原本包含了一-些質(zhì)量度量，

2、該作者從未計劃用它來進行驗證。這項任務(wù)留給了5年后的ISO/IEC15415。因為15415的設(shè)想目標(biāo)是高對比度的白色標(biāo)簽上.的黑色標(biāo)識，它只定義了一種照明方法。驗證許多DPM標(biāo)識并同時遵循改限制，就好像是讓一位攝影師進入一：、：-個暗室，并嘗試不用閃光燈拍照。如果照明不合適使檢測儀抓取一個好圖像，用于評估標(biāo)識質(zhì)量的任何度量都沒有意義。如果從垃圾就入手，你最終得到的仍是垃圾。（：；：.15415標(biāo)準(zhǔn)要求在使用前用一張顯示有已知的白度值的白色卡片對驗證器進行校準(zhǔn)（如NIST認(rèn)證的校準(zhǔn)卡）。校準(zhǔn)涉及調(diào)整成像系統(tǒng)設(shè)置（例如，相機曝光：打或增益），從而使校準(zhǔn)卡上的白度值與已知值對應(yīng)。一旦校驗后，這些設(shè)

3、置（包括照明特性）從不變化，不管是何種標(biāo)識方法、材料或表面特性。另外，該類要求可以產(chǎn)K1畳H益詣的元特上的直曰的慝惟肌層斗止茁嚇點的中酣1：方莉I不迪姑辿寶冊元】H示了片1用如;JiftW肯兇曲楚井電M2出樂草陀SI的軒號削呻中瞬御1昭云的躱廈值（右=1|尸緒氓舸白的為和力了昏薰可號，斑的夜度悄再弗恤在確骨甲心展直建的耳一WT-J*lDk.第近関伯的旣廈詭矍帶直站迄地耳定殆5枚川冊4曲嵐方甜審祐河怕虜心也1馥I枉得的CE也拈1職口的侑的二云代曲軌liAfl退度卓x亠不童號HAfu的U的邊忖応捏可的0抵和日Q世的合硯孔曲翳tt上腫早均竝丁-狂止翌示血耳舛咯中心點之蟲舉語嚇點陸曲偉精葉M云.生紙質(zhì)

4、標(biāo)簽可接受的圖像。但是，根據(jù)標(biāo)識的方法以及該元件的反射性，由DPM元件固定設(shè)置所產(chǎn)生的圖像，在大多數(shù)情況下會曝光不足或曝光過度。代碼的驗證包括分析該代碼的直方圖。一個8-bit相機所抓取每個圖像的像素，可以為256個灰度值得任何一個。直方圖形象地描述了每個可能的灰度值下，圖像中的像素數(shù)所呈現(xiàn)出的值分布的情況。一個標(biāo)識清楚的代碼直方圖應(yīng)顯示兩個明顯并清楚分離的峰值。沒有明顯的峰值，區(qū)分1和0，并將存儲在代碼中的信息進行解碼變得尤為困難，就像在雨中開車時辨認(rèn)道路標(biāo)志。（見圖2和圖4）當(dāng)應(yīng)用15415標(biāo)準(zhǔn)單一的照明配置以及強制性固定的相機設(shè)置時，DPM標(biāo)識（如一片金屬上的一個蝕刻代碼）出現(xiàn)的一個常見

5、問題是圖像更像是黑底灰字，而不是白底黑字。產(chǎn)生的直方圖峰值要不免顯得多。一個標(biāo)準(zhǔn)的評估標(biāo)準(zhǔn)是符號的對比度最低（“黑色”）和最高（“白色”）的直方圖值之間的跨度。使用DPM標(biāo)識上的固定設(shè)置使“白色”在衡量尺度上大打折扣，產(chǎn)生較低的對比度和不合格分。我們需要一個標(biāo)準(zhǔn)的自動曝光程序來如下描述優(yōu)化該元件反射的光。即使是優(yōu)化的圖像，當(dāng)分析15415中的直方圖時，會出現(xiàn)另一個問題。因為它們是由獨立過程創(chuàng)建的，實際DPM代碼的直方圖一般不顯示前景和背景相同尺寸或?qū)ΨQ的分布。那么，你如何區(qū)分前景和背景呢？ISO/IEC15415選擇基于直方圖最暗值（最小反射率）和其最亮值（最大反射率）之間中點的一種及其簡單的

6、方法。當(dāng)然，該方法只有當(dāng)兩個峰值的分布相同時才會產(chǎn)生正確的閾值，而這種情況從來沒有發(fā)生過，甚至連紙標(biāo)簽也沒有。如果把所有像素包括在符號區(qū)域時，種種情況將會加劇。理想情況下，一個良好的代碼的圖像只包含三種類型的灰度分布：前景、背景和邊線?！斑吘€”像素將前景與背景分開。該區(qū)域中的灰度值迅速變化。當(dāng)移動跨域該區(qū)越時，灰度值從前景的暗值轉(zhuǎn)變?yōu)楸尘暗牧林?。邊線的像素形成料兩個峰值之間的直方圖區(qū)域，是峰值顯得不那么明顯，從而可能平衡了從代碼提取的任何信息。只是用來自前景和背景模塊中心的信息可產(chǎn)生網(wǎng)格中心圖像。與該類圖像對應(yīng)的直方圖網(wǎng)格中心直方圖，完全不包含邊線像素。額外的圖像處理步驟包括應(yīng)用地通過濾器，稱

7、為合成孔徑，孔徑尺寸為正常的單個點陣尺寸的一個特定部分。在計算網(wǎng)格中心直方圖前使用合成孔徑，可通過消除熱點和（如切削符號等）背景噪聲，有助于使網(wǎng)格中心像素更能代表實際模塊。一種確定正確閾值的簡單但精巧的算法檢查，來自于網(wǎng)格中心直方圖的每個灰度值，計算向其左側(cè)和右側(cè)的變化。這兩種變化的總和達(dá)到最低值得點，代表前景和背景峰值的最佳分隔點。15415的另一個問題是它根據(jù)應(yīng)用建立一個固定的合成孔徑，該孔徑取決于該應(yīng)用所遇到的最小模塊大小。合成孔徑的創(chuàng)建是為了連接點碼的點，這樣它們在二值化厚看上去仍是相連的。雖然這種方法不是達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的最好辦法，但它還有其他優(yōu)點，例如減少了熱點。不過，合成孔徑不應(yīng)保持不變

8、，而應(yīng)為每個要驗證的標(biāo)識采用一個合適的值。新標(biāo)準(zhǔn)選擇了兩個值，因為形成較大數(shù)量的背景噪聲的標(biāo)識和表面，例如，鑄件表面的點碼更合適較大的孔徑，較小的孔徑更符合表示清楚的代碼的要求。確定最佳孔徑比較困難。根據(jù)經(jīng)驗分析，我們需阿擇了兩個值：額定點陣尺寸的50%和80%。額定點陣尺寸雖不同的標(biāo)識變化，因此，合成孔徑是動態(tài)的，而不是與15415標(biāo)準(zhǔn)中一樣是固定的。執(zhí)照上用兩種孔徑尺寸金星了整個驗證程序并選擇產(chǎn)生更好效果的一個。應(yīng)用了合成的孔徑后，通過分析網(wǎng)格中心直方圖使用迭代程序來獲得最佳圖像。成像系統(tǒng)迭代調(diào)節(jié)，這樣較亮像素的均值會接近根據(jù)經(jīng)驗判定的值200加上或減去10%（在一個8-bit相機上）。這

9、種方法的優(yōu)點是它對任何標(biāo)識方法、材料或表面特性都有效。相機設(shè)置可能對不同的標(biāo)識并不同，但是它只需幾微秒就可以調(diào)節(jié)到該相機的正確動態(tài)范圍。一旦取得了最佳圖像，度量必須確定該標(biāo)識的質(zhì)量。有些標(biāo)識可能需要一些極端的光能來使該程序成功。最小反射率的度量的創(chuàng)建正是為了用于這一方面。與如BIST校準(zhǔn)卡等標(biāo)準(zhǔn)化白目標(biāo)所需的光能相比，該度量根據(jù)調(diào)節(jié)亮像素均值到200所需要的光能進行分級。2、標(biāo)準(zhǔn)驗證度量AIM質(zhì)量檢測方針（AIMDirectPartMarkQualityGuidelineSECONDPUBLICREVIEWDRAFT,RevisionJ,7April2006）中主要涉及標(biāo)準(zhǔn)：ISO/IEC16

10、022-Symbologyspecification-DataMatrixISO/IEC18004-Symbologyspecification-QRCodeAIMITS97-002-Symbologyspecification-AztecCodeISO/IEC15415-Symbolquality-Two-dimensionalsymbolsSAEAS9132-DataMatrix(2D)codingqualityrequirementsforpartsmarking汽車制造行業(yè)標(biāo)記質(zhì)量檢測基于AIM和AIAG標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)描述AIAGB-4部件標(biāo)識和跟蹤應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)AIAGB-8運輸標(biāo)簽AIAGB-

11、10貿(mào)易伙伴標(biāo)簽指導(dǎo)方針AIAGB-11輪胎和車輪標(biāo)識AIAGB-13二維符號白皮書AIAGB-14AIAG二維貿(mào)易碼應(yīng)用指導(dǎo)方針AIAGB-17二維DPM標(biāo)識指導(dǎo)方針電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)描述EIA706成分標(biāo)記標(biāo)準(zhǔn)EIA802產(chǎn)品標(biāo)記標(biāo)準(zhǔn)SEMI半導(dǎo)體市場的可追溯標(biāo)準(zhǔn)SEMIT7-0303規(guī)范用一個二維矩陣碼標(biāo)識雙面晶片SEMIT2-0298E用DataMatrix標(biāo)識晶片SEMIT8-0698E用DataMatrix標(biāo)識玻璃平板顯示器SEMIT9-0200E用DataMatrix標(biāo)識金屬焊接框架條SEMIT10-0701DataMatrix碼質(zhì)量評估測試方法航空航天標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)描述AS9132(I

12、AQG)DataMatrix碼部件標(biāo)識質(zhì)量要求ATASpec2000Chapter9自動化識別與數(shù)據(jù)捕獲(AIDC)NASA-STD-6002申請DataMatrix標(biāo)識符用于宇航部件NASA-HDBK-6003航空部件應(yīng)用DataMatrixDPM標(biāo)識符方法或工藝Datamatrix條碼工業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)用于部件跟蹤：IndustryStandardsISO/IEC16022DataMatrix條碼國際標(biāo)準(zhǔn)AIAG美國汽車工業(yè)行動集團USDoD美國國防部ATA/IAQGNASA國際航空航天質(zhì)量集團(IAQG)(美國)國家航空和宇宙航行局EIA電子工業(yè)聯(lián)合會HIBICC醫(yī)療衛(wèi)生EHIBICC3、MI

13、LSTD130M標(biāo)識質(zhì)量要求我們現(xiàn)在有了最佳的圖像、格式正確、代表每個點陣的灰度值的直方圖以及一個最佳的全局閾值。我們終于可以開始分析表示的不同方面了。ISO/IEC15415在正確的方向上邁出了一大步。它包含了許多好的度量。但是，環(huán)境條件的不靈活性減少了其應(yīng)用。這些度量的計算方法也顯示出其局限性，將對DPM標(biāo)識和紙標(biāo)簽產(chǎn)生障礙。DataMatrix條碼在自動ID號識別應(yīng)用中要求高質(zhì)量的生成。條碼質(zhì)量校驗的目的是確認(rèn)標(biāo)識的可靠性及標(biāo)記的一致性，校驗是基于嚴(yán)格的AS9132和ISO/IEC15415標(biāo)準(zhǔn)，AIMDPM質(zhì)量方針的綱要。A、AS9132AS9132標(biāo)準(zhǔn)指定使用DataMatrix條碼

14、用于直接零部件標(biāo)識的同樣性質(zhì)和技術(shù)要求。直接零部件標(biāo)識可以通過多種方式生成并達(dá)到目的。包括噴墨、點碼、激光蝕刻、電化學(xué)腐蝕等。沒有定義執(zhí)行方法對于激光蝕刻的公差要求太嚴(yán)不進行標(biāo)識的外觀驗證評定如：譯碼，靜區(qū)，糾錯等級，等等備注：AS9132和AS9132A基本上可交替遵循使用，“AS9132”是規(guī)范的名字，后綴“A”指示當(dāng)前出版的規(guī)范版本。B、ISO/IEC15415TheISO/IEC15415標(biāo)準(zhǔn)為了提供一個整體的符號等級指定測量，評估的方法論，和2D條碼的特征等級，不完全適用于DPM部件標(biāo)識缺少定義獲取圖像的方法不支持點碼要求掃描5次給出掃描等級光源不適用于DPMC、AIMDPMAIMD

15、PM質(zhì)量方針評定一些直接零部件標(biāo)識的質(zhì)量參數(shù)，包括(cellcontrast)單元對比度、(fixedpatterndamage)固定圖像損傷，(axialandgridnon-uniformity)軸向和柵格不均勻性，(cellmodulation)單元調(diào)制度，(unusederrorcorrectioncapacity)未使用糾錯，和最小反射率。直接零部件標(biāo)識可以通過多種方法，包括噴墨、點碼、激光蝕刻、電化學(xué)腐蝕等。AIMDPM是MIL-STD-130N(MIL-STD-130NisastandardforimplementingIDautomationprocessestotrackUn

16、itedStatesDepartmentofDefenseproperty.)首推的符號質(zhì)量及可靠性指導(dǎo)方針。與ISO15415的不同設(shè)定圖像的對比度的方式建立二進制圖像的方式新的方發(fā)，選擇孔徑的尺寸將符號分離的圖像與處理的方法將調(diào)制度重新命名為單元調(diào)制度，不同的方法.A將符號對比度重新命名為單元對比度，不同的方法固定圖像損傷，不同的方法新的參數(shù)，最小反射率.D、ISO/IEC15426-2VerifierCertification檢測儀鑒定ISO/IEC15426-2是一個檢測儀一致性的標(biāo)準(zhǔn)，ISO/IEC15415規(guī)范在緒論中所引用的。對于ISO/IEC15426-2的一致性要求作為一個真

17、正的檢測儀是需要(合格)證明的。為何檢測儀重新校準(zhǔn)是重要的？任何度量設(shè)備，均要求定期的維護和校準(zhǔn)，以確保設(shè)備在整個操作時期的可靠性和精確度.為何檢測儀需要經(jīng)常得重新較準(zhǔn)或重新鑒定？推薦每年進行校準(zhǔn)和鑒定一次。重要的:即使是檢測儀放置未使用，仍然需要每年將設(shè)備送回工廠校準(zhǔn)。ISO/IEC15415、AS9132、AIMDPMVerification查證檢測對于反射率校準(zhǔn)，使用反射率校準(zhǔn)卡校準(zhǔn)，有的需要指定最小、最大反射率匹配范圍。E、ISO/IEC15415SingleCaptureVerificationResultsISO/IEC15415檢測的一些相關(guān)內(nèi)容：譯碼算法、符號對比度、固定圖形損傷、軸向和柵格不均勻性、調(diào)制度、未使用糾錯容量、打印增長、符號類型、符號尺寸、單元尺寸、每個單元的像素。除了最后的四個參數(shù)外，全部使用數(shù)字或字母表示等級。F、AS9132