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深入瞭解使 ISO 15415 二維碼分級流程

ISO 15415 2D Code

校驗軟體提供的診斷資訊需要解譯。對解碼與分級流程能有基本瞭解,可幫助使用者瞭解其需要進行哪些類型的調整,例如驗證光圈大小,或變更光源角度。先前已說明國際標準化組織 (ISO) 15416 一維條碼分級流程。現在,讓我們深入瞭解 ISO 15415 標準的相關二維 (2D) 碼分級步驟。

二維碼解碼流程

黑白模組之間的對比度高,邊線清晰無比且比例完美,才是最佳的條碼。即使只有最微小的缺陷也會造成條碼發生問題。條碼驗證器會比較條碼與完美的條碼版本,並識別含有問題的區域。務必要先瞭解校驗軟體如何將條碼解碼,才能全面瞭解為何即使是最微小的差異都很重要。讓我們以 DataMatrix 碼為例來說明。

DataMatrix 符號可能是最常見的二維碼。其可讓每個模組包含最高密度的資料,特別是小型符號,因此分級品質相當重要。定位器圖案由不間斷的左側與底部兩面構成,形成 L 形圖案,相對於 "L" 的另外兩面,還有水平與垂直時脈圖案 (或軌跡)。時脈圖案指定矩陣中的模組數量,並可用於將模組所放置的網格解碼。符號大小、編碼及錯誤修正的所有相關資訊都是從矩陣的大小來判定。

DataMatrix 碼元素

解碼流程需要進行數個步驟,以讀取條碼並加以分級。由於品質參數全都在計算各解碼步驟的失敗機率,因此在驗證時,請謹記此流程。依照下列順序進行步驟:

  1. 驗證器擷取圖像。
  2. 軟體將圖像變得模糊,移除背景中的噪點或特徵。
  3. 針對變模糊的圖像計算出全域閾值。全域閾值是固定值,可判斷單元較靠近白色或黑色。
  4. 軟體將其轉換為黑色和白色,或「二進位」圖像。為了將圖像二進位化,軟體將有灰色值且變模糊的圖像的每個圖元轉換為黑色或白色。
  5. 軟體追蹤線條,找到 "L” 形圖案,然後尋找時脈圖案。基本上,就是在尋找定位器圖案。
  6. 根據時脈齒標的間距,產生參考解碼網格。
  7. 在網格交叉點處,繪出圓形 (光圈) 並與閾值比較所包含的亮度值,根據單元 (稱為位元流) 的色彩建立二進位資料序列。
  8. 使用 Reed-Solomon 錯誤修正來修正位元流 (資料序列)。
  9. 將修正的位元流轉換為 ASCII 值,顯露出條碼內的資料。

ISO 15415 條碼

光圈大小之於二維碼的重要性

對於二維碼,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。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。過大或過小
的光圈,都會造成您的分級較不準確。

在適用於標籤上所印刷二維碼的 ISO 15415 標準中,您必須根據應用標準來設定光圈大小。應用標準一般都將光圈大小設定為應用內所允許最小模組尺寸的 80%。例如,一般的 GS1 應用允許 X 尺寸的變動區間介於 10 MIL 與 20 MIL 之間,並將光圈大小指定為 8 MIL。

ISO 15415 分級流程

進行解碼流程期間,還必須進行數個其他步驟才能完成分級流程。第一個步驟就是判斷標準的參考解碼演算法能否將條碼解碼。基本上,使用非常基本的演算法即可執行上面討論的解碼流程。所有驗證器的驗證流程第一個步驟,都是使用標準參考解碼演算法。這種方式基本上可以保證,即使是最基本的讀碼器也能將符號解碼。

如果無法將代碼解碼,驗證器會顯示 "F" 級與「無法解碼」狀態。這和已經解碼的不合格代碼顯示方式不同。評為 "F" 級但通過解碼流程的代碼,會顯示每一個品質參數的等級。所評定的最低等級將會成為條碼的整體等級。比方說,如果結果顯示每個參數均評為 "A",但將軸向不一致度評為 "B",則該條碼的等級為 "B"。

ISO 15415 分級流程

 

完成驗證流程並產生正式的等級之後,下個步驟就是查看有哪些參數造成等級降低。識別出得分最低的參數之後,仔細查看條碼本身,即可找出到底是哪些模組造成問題。若要檢視非預期結果的常見解決方案,請下載瞭解條碼驗證結果白皮書

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