二維碼檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

1、2D識(shí)讀技術(shù)以及產(chǎn)品介紹2D檢測(cè)技術(shù)以及產(chǎn)品介紹1、符號(hào)質(zhì)量檢驗(yàn)概覽DPM方法的范圍意味著標(biāo)識(shí)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(shí)方法，原件有不j7s*：r計(jì)有號(hào)崩鼻甬同的顏色或形狀并可以用不同的材料來(lái)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(yàn)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(duì)于判:定標(biāo)識(shí)質(zhì)量沒(méi)有太多的選擇。IS0/IEC16022國(guó)際規(guī)范9510B94規(guī)定了如何印刷（或標(biāo)識(shí)）數(shù)據(jù)矩陣碼（代碼結(jié)構(gòu)、符號(hào)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(jì)劃用它來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。這項(xiàng)任務(wù)留給了5年后的ISO/IEC15415。因?yàn)?5415的設(shè)想目標(biāo)是高對(duì)比度的白色標(biāo)簽上.的黑色標(biāo)識(shí)，它只定義了一種照明方法。驗(yàn)證許多DPM標(biāo)識(shí)并同時(shí)遵循改限制，就好像是讓一位攝影師進(jìn)入一：、：-個(gè)暗室，并嘗試不用閃光燈拍照。如果照明不合適使檢測(cè)儀抓取一個(gè)好圖像，用于評(píng)估標(biāo)識(shí)質(zhì)量的任何度量都沒(méi)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(duì)驗(yàn)證器進(jìn)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(jī)曝光：打或增益），從而使校準(zhǔn)卡上的白度值與已知值對(duì)應(yīng)。一旦校驗(yàn)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(shí)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(diǎn)的中酣1：方莉I不迪姑辿寶冊(cè)元】H示了片1用如;JiftW肯兇曲楚井電M2出樂(lè)草陀SI的軒號(hào)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(hào)，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(cè)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(hào)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(diǎn)之蟲舉語(yǔ)嚇點(diǎn)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(shí)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(huì)曝光不足或曝光過(guò)度。代碼的驗(yàn)證包括分析該代碼的直方圖。一個(gè)8-bit相機(jī)所抓取每個(gè)圖像的像素，可以為256個(gè)灰度值得任何一個(gè)。直方圖形象地描述了每個(gè)可能的灰度值下，圖像中的像素?cái)?shù)所呈現(xiàn)出的值分布的情況。一個(gè)標(biāo)識(shí)清楚的代碼直方圖應(yīng)顯示兩個(gè)明顯并清楚分離的峰值。沒(méi)有明顯的峰值，區(qū)分1和0，并將存儲(chǔ)在代碼中的信息進(jìn)行解碼變得尤為困難，就像在雨中開(kāi)車時(shí)辨認(rèn)道路標(biāo)志。（見(jiàn)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(qiáng)制性固定的相機(jī)設(shè)置時(shí)，DPM標(biāo)識(shí)（如一片金屬上的一個(gè)蝕刻代碼）出現(xiàn)的一個(gè)常見(jiàn)

5、問(wèn)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(gè)標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)是符號(hào)的對(duì)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(shí)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(duì)比度和不合格分。我們需要一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)曝光程序來(lái)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(shí)，會(huì)出現(xiàn)另一個(gè)問(wèn)題。因?yàn)樗鼈兪怯瑟?dú)立過(guò)程創(chuàng)建的，實(shí)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(diǎn)的一種及其簡(jiǎn)單的

6、方法。當(dāng)然，該方法只有當(dāng)兩個(gè)峰值的分布相同時(shí)才會(huì)產(chǎn)生正確的閾值，而這種情況從來(lái)沒(méi)有發(fā)生過(guò)，甚至連紙標(biāo)簽也沒(méi)有。如果把所有像素包括在符號(hào)區(qū)域時(shí)，種種情況將會(huì)加劇。理想情況下，一個(gè)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(kāi)。該區(qū)域中的灰度值迅速變化。當(dāng)移動(dòng)跨域該區(qū)越時(shí)，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(gè)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(lái)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(duì)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(guò)濾器，稱

7、為合成孔徑，孔徑尺寸為正常的單個(gè)點(diǎn)陣尺寸的一個(gè)特定部分。在計(jì)算網(wǎng)格中心直方圖前使用合成孔徑，可通過(guò)消除熱點(diǎn)和（如切削符號(hào)等）背景噪聲，有助于使網(wǎng)格中心像素更能代表實(shí)際模塊。一種確定正確閾值的簡(jiǎn)單但精巧的算法檢查，來(lái)自于網(wǎng)格中心直方圖的每個(gè)灰度值，計(jì)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(diǎn)，代表前景和背景峰值的最佳分隔點(diǎn)。15415的另一個(gè)問(wèn)題是它根據(jù)應(yīng)用建立一個(gè)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(diǎn)碼的點(diǎn)，這樣它們?cè)诙祷窨瓷先ト允窍噙B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(diǎn)，例如減少了熱點(diǎn)。不過(guò)，合成孔徑不應(yīng)保持不變

8、，而應(yīng)為每個(gè)要驗(yàn)證的標(biāo)識(shí)采用一個(gè)合適的值。新標(biāo)準(zhǔn)選擇了兩個(gè)值，因?yàn)樾纬奢^大數(shù)量的背景噪聲的標(biāo)識(shí)和表面，例如，鑄件表面的點(diǎn)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(yàn)分析，我們需阿擇了兩個(gè)值：額定點(diǎn)陣尺寸的50%和80%。額定點(diǎn)陣尺寸雖不同的標(biāo)識(shí)變化，因此，合成孔徑是動(dòng)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(gè)驗(yàn)證程序并選擇產(chǎn)生更好效果的一個(gè)。應(yīng)用了合成的孔徑后，通過(guò)分析網(wǎng)格中心直方圖使用迭代程序來(lái)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(huì)接近根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判定的值200加上或減去10%（在一個(gè)8-bit相機(jī)上）。這

9、種方法的優(yōu)點(diǎn)是它對(duì)任何標(biāo)識(shí)方法、材料或表面特性都有效。相機(jī)設(shè)置可能對(duì)不同的標(biāo)識(shí)并不同，但是它只需幾微秒就可以調(diào)節(jié)到該相機(jī)的正確動(dòng)態(tài)范圍。一旦取得了最佳圖像，度量必須確定該標(biāo)識(shí)的質(zhì)量。有些標(biāo)識(shí)可能需要一些極端的光能來(lái)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(jìn)行分級(jí)。2、標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證度量AIM質(zhì)量檢測(cè)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(cè)基于AIM和AIAG標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)描述AIAGB-4部件標(biāo)識(shí)和跟蹤應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)AIAGB-8運(yùn)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(shí)AIAGB-13二維符號(hào)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(shí)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(chǎng)的可追溯標(biāo)準(zhǔn)SEMIT7-0303規(guī)范用一個(gè)二維矩陣碼標(biāo)識(shí)雙面晶片SEMIT2-0298E用DataMatrix標(biāo)識(shí)晶片SEMIT8-0698E用DataMatrix標(biāo)識(shí)玻璃平板顯示器SEMIT9-0200E用DataMatrix標(biāo)識(shí)金屬焊接框架條SEMIT10-0701DataMatrix碼質(zhì)量評(píng)估測(cè)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(shí)質(zhì)量要求ATASpec2000Chapter9自動(dòng)化識(shí)別與數(shù)據(jù)捕獲(AIDC)NASA-STD-6002申請(qǐng)DataMatrix標(biāo)識(shí)符用于宇航部件NASA-HDBK-6003航空部件應(yīng)用DataMatrixDPM標(biāo)識(shí)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(guó)際標(biāo)準(zhǔn)AIAG美國(guó)汽車工業(yè)行動(dòng)集團(tuán)USDoD美國(guó)國(guó)防部ATA/IAQGNASA國(guó)際航空航天質(zhì)量集團(tuán)(IAQG)(美國(guó))國(guó)家航空和宇宙航行局EIA電子工業(yè)聯(lián)合會(huì)HIBICC醫(yī)療衛(wèi)生EHIBICC3、MI

13、LSTD130M標(biāo)識(shí)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(gè)點(diǎn)陣的灰度值的直方圖以及一個(gè)最佳的全局閾值。我們終于可以開(kāi)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(jì)算方法也顯示出其局限性，將對(duì)DPM標(biāo)識(shí)和紙標(biāo)簽產(chǎn)生障礙。DataMatrix條碼在自動(dòng)ID號(hào)識(shí)別應(yīng)用中要求高質(zhì)量的生成。條碼質(zhì)量校驗(yàn)的目的是確認(rèn)標(biāo)識(shí)的可靠性及標(biāo)記的一致性，校驗(yàn)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(shí)的同樣性質(zhì)和技術(shù)要求。直接零部件標(biāo)識(shí)可以通過(guò)多種方式生成并達(dá)到目的。包括噴墨、點(diǎn)碼、激光蝕刻、電化學(xué)腐蝕等。沒(méi)有定義執(zhí)行方法對(duì)于激光蝕刻的公差要求太嚴(yán)不進(jìn)行標(biāo)識(shí)的外觀驗(yàn)證評(píng)定如：譯碼，靜區(qū)，糾錯(cuò)等級(jí)，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(gè)整體的符號(hào)等級(jí)指定測(cè)量，評(píng)估的方法論，和2D條碼的特征等級(jí)，不完全適用于DPM部件標(biāo)識(shí)缺少定義獲取圖像的方法不支持點(diǎn)碼要求掃描5次給出掃描等級(jí)光源不適用于DPMC、AIMDPMAIMD

15、PM質(zhì)量方針評(píng)定一些直接零部件標(biāo)識(shí)的質(zhì)量參數(shù)，包括(cellcontrast)單元對(duì)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(cuò)，和最小反射率。直接零部件標(biāo)識(shí)可以通過(guò)多種方法，包括噴墨、點(diǎn)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(hào)質(zhì)量及可靠性指導(dǎo)方針。與ISO15415的不同設(shè)定圖像的對(duì)比度的方式建立二進(jìn)制圖像的方式新的方發(fā)，選擇孔徑的尺寸將符號(hào)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(hào)對(duì)比度重新命名為單元對(duì)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(cè)儀鑒定ISO/IEC15426-2是一個(gè)檢測(cè)儀一致性的標(biāo)準(zhǔn)，ISO/IEC15415規(guī)范在緒論中所引用的。對(duì)于ISO/IEC15426-2的一致性要求作為一個(gè)真

17、正的檢測(cè)儀是需要(合格)證明的。為何檢測(cè)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(hù)和校準(zhǔn)，以確保設(shè)備在整個(gè)操作時(shí)期的可靠性和精確度.為何檢測(cè)儀需要經(jīng)常得重新較準(zhǔn)或重新鑒定？推薦每年進(jìn)行校準(zhǔn)和鑒定一次。重要的:即使是檢測(cè)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(cè)對(duì)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(cè)的一些相關(guān)內(nèi)容：譯碼算法、符號(hào)對(duì)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(cuò)容量、打印增長(zhǎng)、符號(hào)類型、符號(hào)尺寸、單元尺寸、每個(gè)單元的像素。除了最后的四個(gè)參數(shù)外，全部使用數(shù)字或字母表示等級(jí)。F、AS9132