康耐視部落格

ISO 15415 與 ISO 29158 分級標準之間的差異

ISO 15415 2D code on paper next to DPM code on metal part banner image

國際標準化組織 (ISO) 有兩種驗證標準,分別規範二維 (2D) 碼和直接部件標識 (DPM) 碼。

為了適應種類繁多的基材與 DPM 碼標記類型,而有 ISO/IEC 15415 標準的變體 ISO/IEC TR 29158 (DPM 碼標準)。29158 與 15415 之間何以不同的變異說明經常過於精簡,因此讓我們仔細看看這兩種分級標準的不同之處。

光圈

光圈是指於網格交叉點擷取的圓形樣本。軟體會使用這些圓形樣本,逐一判斷單元的明暗。光圈大小對結果的影響甚大。無論何時,只要圓形樣本當中同時擷取到明暗單元,就會產生灰色陰影。理想上,您會希望光圈完美置中在色彩正確的單元中央。單元沒有清晰無比的邊線或當中參有其他單元色彩時,絕對會產生灰色。解碼流程會將圖像轉換為二進位,因此灰色都必須轉換為黑色或白色。任何呈現灰色的單元可能會出錯。光圈過大或過小,都會造成您的分級較不準確。

光圈範例

在 ISO 15415 中,您可以選擇自己的光圈大小。建議使用的光圈大小一般是模組尺寸的 80%。使用 ISO/IEC TR 29158 (AIM DPM) 標準時,軟體會不斷改變光圈大小,直到將符號解碼為止,然後以兩個不同的光圈大小 (50% 與 80%) 重複進行分級。取兩個等級之中的較佳者,回報為最終等級。即使在分級程序較早期的階段能以不同的光圈大小辨識和解碼符號,當參考解碼演算法無法以 50% 與 80% 的光圈將符號解碼時,「解碼」等級即為 "F",並列印在報告的等級區段。

全域閾值

全域閾值基本上是明暗刻度上的一點,可判斷單元較靠近明或暗。在 ISO 15415 中,簡單計算反射率最高值與最低值的中位數,即可得到全域閾值。識別出最高亮度 (Rmax 或 RL) 與最低亮度 (Rmin 或 RD),然後這兩個極端值的中點就是全域閾值。以紙標籤為例,Rmax 值一般來自條碼或靜音區內的空白。紙標籤空白處不會有鏡面反射,或有強烈反射產生的眩光點,因此使用此值和條碼內大部分其他的空白處不會極為不同。
 
不過,使用 DPM 碼時,經常有一些眩光點,造成 Rmax 和條碼中大部分其他空白處極為不同。這個問題在於,全域閾值會因此變得較高,靠近該閾值的一些其他空白處獲得較低的調制比值。在 DPM 碼的 ISO 29158 標準中,使用一般稱為「大津演算法」的演算法計算出更佳的閾值。此演算法以高階方式計算明暗單元之間變化的最小值。這是較理想的全域閾值,產生的調制比值較高。相較於 ISO 15415,ISO /IEC TR 29158 所評出的等級較高,特別是 DPM 碼。

光源選項

ISO/IEC TR 29158 與 ISO 15415 之間另一個顯著差異,就是對多種不同光源選項的容許程度。ISO 15415 預設為四面 45˚ 光源。ISO/IEC TR 29158 還允許其他光源角度,因此能夠照亮難讀的 DPM 碼:來自四面的 30˚ 光源、兩面 30˚ (南北面或東西面),以及 90˚ 彌散同軸光源。使用包含角度與字母 (Q 代表 4、T 代表 2,而 S 代表 1) 的表示法,回報使用的光源。

光源選項

圖像感測器

採用 ISO 15415 和採用 ISO/IEC TR 29158 的圖像感測器運作方式相同。不過,在 29158 中,曝光值會自動調整以讓圖像變亮,使較暗的條碼看起來較明亮,並在感測器中使用全灰階。15415 與 29158 兩者的照明強度極高,環境光線不會實際影響圖像。不過,相較於 15415,29158 的曝光值有所改變。曝光時間短,即表示光線強度 (或「測量值」) 最佳,因為只有在強光下,曝光時間才會很短。如果光線較強烈,曝光時間較短 (如此較佳)。由於已知變更的曝光時間,因此可以計算真正的亮度。這也是為何接近 29158 參數等級清單底部的最小反射率 (或 MR) 參數,會檢查以確定預先調整圖像的反射性有最少 5% 對比度。

校準

校準是指將相機的量測值對應至實際反射率等級的流程。完成此程序,可以找出提供校準卡上的全亮度圖像所需的曝光時間。校準卡上面有根據國家標準暨技術研究院 (NIST) 可追蹤鑑別卡測量的條碼符號,可判斷確切的符號對比 Rmin/Rmax 值。程序一開始就會將這些值輸入校驗軟體,以讓軟體據以調整相機。

校準卡

校準的優點是,擷取任何其他較暗條碼的圖像時,使用該曝光時間擷取的圖像會看起來較暗。基本上,可為校驗軟體建立基準反射率值。目前,沒有針對 ISO 29158 推出的 DPM 專用校準卡。可以使用 DataMatrix 一致性測試卡,但因為 29158 中使用的圖像調整值,會使對比度值無法與測試卡上的值完全相符。以 29158 分級標準進行測試,可用來檢查運作正確與否,但產生的值會和一致卡上所示的值不同。建議您也使用 ISO 15415 來測試驗證器。

ISO 15416 與 ISO/IEC TR 29158 分級標準之間的光圈、全域閾值、光源選項、圖像感測器及校準全都不同。如需深入瞭解 ISO 標準的分級流程與品質參數,請下載瞭解驗證結果白皮書

 

其他文章

取得產品支援與訓練等等

加入 MyCognex

是否有任何疑问?

世界各地的康耐视代表可以随时为您提供支持,满足您的视觉和工业读码需求。

聯絡我們