條碼檢測儀在條碼質(zhì)量檢測中的應(yīng)用

魏宋楊

（云南省標(biāo)準(zhǔn)化研究院，云南 昆明 650228）

0 引 言

條碼技術(shù)主要研究如何用一組深淺相間的條形符號(hào)來表示數(shù)據(jù)，并將條碼符號(hào)所表示的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)榭晒┯?jì)算機(jī)識(shí)讀的數(shù)據(jù)。條碼技術(shù)的廣泛應(yīng)用極大地提高了數(shù)據(jù)采集和信息處理的速度，而條碼質(zhì)量的好壞關(guān)系到數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性和效率。條碼印刷品質(zhì)量不合格，輕則會(huì)因掃描識(shí)讀設(shè)備拒讀而影響輸入速度，降低工作效率[1]；嚴(yán)重時(shí)會(huì)因掃描識(shí)讀設(shè)備誤讀或字符替換錯(cuò)誤而造成自動(dòng)化管理系統(tǒng)混亂和故障，在商品流通領(lǐng)域會(huì)因誤讀引發(fā)的價(jià)格計(jì)算錯(cuò)誤而造成經(jīng)濟(jì)損失。條碼檢測儀主要用于條碼符號(hào)質(zhì)量檢驗(yàn)，通過建立科學(xué)、先進(jìn)、完善的條碼質(zhì)量檢測系統(tǒng)，為條碼應(yīng)用系統(tǒng)正常運(yùn)行提供技術(shù)保障。

1 條碼檢測儀的工作原理

條碼檢測儀是用于檢驗(yàn)條碼符號(hào)質(zhì)量的儀器，主要測量條碼符號(hào)的條/空反射率和條/空寬度。條碼檢測儀的條/空反射率測量范圍為2%≤R≤99%；條/空寬度測量范圍通常為0.127mm≤D≤5.700mm[2]。

條碼檢測儀按照掃描方式可分為機(jī)械位移掃描式（包括筆型、自動(dòng)機(jī)械型和激光槍型）和電子位移掃描式兩類。

條碼檢測儀通常由光電掃描器、輔助測長裝置和計(jì)算機(jī)等部分組成。由掃描器光源發(fā)出的光束照射在條碼符號(hào)上，依次移過各條/空，并被條碼符號(hào)反射；反射光經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)投射在光電轉(zhuǎn)換器上，被轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。掃描過程中，反射光強(qiáng)度隨著各條/空反射率的不同而改變，相應(yīng)電信號(hào)的大小也隨之改變，電信號(hào)的量值與反射率成正比。儀器根據(jù)掃描電信號(hào)的量值測出各條/空的反射率。當(dāng)掃描光點(diǎn)或采樣區(qū)域的中心經(jīng)過條與空的過渡邊界時(shí)，掃描電信號(hào)電平具有一定特征，儀器據(jù)此判定條/空的前、后邊界，再根據(jù)輔助測長裝置的計(jì)數(shù)值，計(jì)算出從前邊界到后邊界的位移量，從而測出條/空。掃描測量原理見圖1。

圖1 掃描測量原理

2 條碼檢測儀的結(jié)構(gòu)及選型

條碼檢測儀的結(jié)構(gòu)框圖見圖2。

圖2 條碼檢測儀結(jié)構(gòu)框圖

2.1 條碼檢測儀測量光路、測量光波長和測量孔徑

條碼檢測儀的測量光路應(yīng)符合GB/T 14258-2003《信息技術(shù) 自動(dòng)識(shí)別與數(shù)據(jù)采集技術(shù) 條碼符號(hào)印制質(zhì)量的檢驗(yàn)》中4.2.1.3的規(guī)定。測量光波長為（670±10）nm[3]。測量孔徑的選擇見表1。

表1 測量孔徑的選擇

2.2 條碼檢測儀測量的照明

檢測工作區(qū)域照度應(yīng)符合條碼檢測儀的技術(shù)要求，如無要求時(shí)檢測工作區(qū)域照度應(yīng)≤100lx。

目前一些條碼檢測設(shè)備，對條碼符號(hào)的檢測保證在≤100lx環(huán)境下檢測，如：東方捷碼C42A、AXICON 6000/6500/7000，HONEYWELL QC 890等。

2.3 條碼檢測儀的選型

條碼檢測儀應(yīng)符合ISO/IEC15426-1中一致性要求的規(guī)定。條碼檢測儀可分為便攜式條碼檢測儀、在線式條碼檢測儀和固定式（臺(tái)式）條碼檢測儀。

便攜式條碼檢測儀外形小巧、方便快捷、價(jià)格較便宜，廣泛適用于各種場合，可提供平均條碼偏差、寬窄比、可譯碼度等檢測數(shù)據(jù)。便攜式條碼檢測儀對生產(chǎn)現(xiàn)場質(zhì)量控制具有重要指導(dǎo)意義，但由于一般不具備綜合分析數(shù)據(jù)能力，且測量精度不高，因此不作為條碼符號(hào)印制質(zhì)量判定的檢測設(shè)備。

在線式條碼檢測儀是一種專門設(shè)計(jì)的安裝在印刷設(shè)備上的檢測儀，能自動(dòng)監(jiān)控條碼生產(chǎn)過程，實(shí)時(shí)控制質(zhì)量。一些設(shè)備甚至能自動(dòng)反饋控制指令以提高條碼符號(hào)質(zhì)量，并重新印刷有缺陷的條碼。

固定式（臺(tái)式）條碼檢測儀是一種非接觸式檢測儀器，一般為高性能的條碼檢測儀，通常選擇此類設(shè)備作為條碼符號(hào)印制質(zhì)量判定的檢測儀[4]。

3 條碼檢測儀的應(yīng)用

條碼檢測儀主要用于檢測條碼符號(hào)質(zhì)量，即利用條碼檢測設(shè)備及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢測方法，對條碼的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行測量并給出質(zhì)量評價(jià)的過程。

3.1 檢測項(xiàng)目

條碼檢測儀主要檢測條碼譯碼正確性、符號(hào)一致性、最低反射率、符號(hào)反差、最小邊緣反差、調(diào)制比、缺陷度、可譯碼度、空白區(qū)寬度。

3.2 檢測方法

采用GB/T 14258-2003中規(guī)定的掃描反射率曲線分析-質(zhì)量分級(jí)檢測方法。檢測時(shí)盡可能使被檢條碼符號(hào)處于設(shè)計(jì)的被掃描狀態(tài)。對不能在實(shí)物包裝形態(tài)下被檢測的樣品，應(yīng)做適當(dāng)處理，使樣品平整、大小適于檢測，條碼符號(hào)四周保留足夠的固定尺寸。對于不透明度小于0.85的符號(hào)印刷載體，檢測時(shí)應(yīng)在符號(hào)底部襯上反射率小于5%的暗平面。

3.3 檢測帶

應(yīng)該在檢測帶內(nèi)對條碼符號(hào)進(jìn)行檢測。檢測帶是商品條碼符號(hào)的條碼字符條底部邊線以上，條碼字符條高10%處和90%處之間的區(qū)域[5]，見圖3。

3.4 掃描測量次數(shù)

對條碼符號(hào)進(jìn)行質(zhì)量評價(jià)，應(yīng)在10個(gè)不同條高位置上各進(jìn)行1次掃描測量。其他情況下，測量次數(shù)可以適當(dāng)減少[6]。

3.5 掃描測量

條碼檢測儀應(yīng)能按GB/T 14258-2003的規(guī)定測量掃描反射率曲線參數(shù)值。當(dāng)掃描點(diǎn)或取樣孔徑移過條碼符號(hào)時(shí)得出掃描反射率曲線，掃描反射率曲線是分析、評價(jià)條碼符號(hào)印制質(zhì)量的基礎(chǔ)，通過分析掃描反射率曲線特征，確定各個(gè)參數(shù)值。掃描反射率曲線可以是存放在存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)形式或可供人觀察的形式[7]。掃描反射率曲線特征示意圖見圖4。

圖3 檢測帶

圖4 掃描反射率曲線特征示意圖

3.6 檢測數(shù)據(jù)處理

3.6.1 掃描反射率曲線等級(jí)的確定

取單次測量掃描反射率曲線的參考譯碼、最低反射率、符號(hào)反差、最小邊緣反差、調(diào)制比、缺陷度、可譯碼度、空白區(qū)寬度、寬窄比諸參數(shù)等級(jí)中的最小值作為該掃描反射率曲線的等級(jí)。

各參數(shù)的等級(jí)及掃描反射率曲線的等級(jí)用字母表示時(shí)，字母等級(jí)與數(shù)字等級(jí)的對應(yīng)關(guān)系是：A-4，B-3，C-2，D-1，F(xiàn)-0。

3.6.2 符號(hào)等級(jí)的確定

10次測量中有1次譯碼錯(cuò)誤,則符號(hào)等級(jí)為0。10次測量中無譯碼錯(cuò)誤，以10次測量掃描反射率曲線等級(jí)的算術(shù)平均值作為符號(hào)等級(jí)值。

3.6.3 符號(hào)等級(jí)的表示方法

符號(hào)等級(jí)以G/A/W的形式來表示，其中G是符號(hào)等級(jí)，保留小數(shù)點(diǎn)后一位；A是測量孔徑的參考號(hào)（標(biāo)號(hào)）；W是測量光波長以納米為單位的數(shù)值[8]。例如“2.5/06/660”。

符號(hào)等級(jí)也可以用字母 A，B，C，D，F(xiàn) 來表示,字母符號(hào)等級(jí)與數(shù)字符號(hào)等級(jí)的對應(yīng)關(guān)系是:A-（3.5≤G≤4.0）；B-（2.5≤G＜3.5）；C-（1.5≤G＜2.5）；D-（0.5≤G＜1.5）；F-（G＜0.5）。等級(jí) 4 表示質(zhì)量最好，等級(jí)0表示質(zhì)量最差。

3.6.4 掃描反射率曲線各單項(xiàng)參數(shù)檢測結(jié)果表示方法

掃描反射率曲線的各個(gè)單項(xiàng)評價(jià)參數(shù)能夠?yàn)闂l碼印制過程中的質(zhì)量控制提供有價(jià)值的指導(dǎo)。對于一個(gè)條碼符號(hào)經(jīng)檢測得出的10個(gè)掃描反射率曲線,可以計(jì)算各單項(xiàng)參數(shù)（除參考譯碼外）10次測量值的平均值并確定平均值的等級(jí)；可以計(jì)算參考譯碼參數(shù)的10次測量的等級(jí)平均值，把這些平均值及其對應(yīng)等級(jí)或等級(jí)的平均值作為檢測結(jié)果在檢測報(bào)告中給出。

3.7 條碼質(zhì)量控制

我國在條碼質(zhì)量控制方面采用過程控制、條碼質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)及市場調(diào)查的控制方法。

4 結(jié)束語

條碼是一種傳遞信息的特殊圖形，與普通印刷品比較，條碼對印刷尺寸精度和光學(xué)特性有著特殊的要求。條碼的印制質(zhì)量是確保條碼正確識(shí)讀的關(guān)鍵因素之一，用條碼檢測儀檢測條碼質(zhì)量，能有效地控制條碼質(zhì)量，起到預(yù)防作用、質(zhì)量把關(guān)作用、信息反饋?zhàn)饔谩?/p>

[1] 鄭文超，崔鴻富，寧煒文.商品條碼基礎(chǔ)[M].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1999：72-72.

[2] JJG 979—2003條碼檢測儀[S].北京：中國計(jì)量出版社，2003.

[3]GB/T 14258—2003信息技術(shù) 自動(dòng)識(shí)別與數(shù)據(jù)采集技術(shù)條碼符號(hào)印制質(zhì)量的檢驗(yàn)[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2003.

[4] 陳丹暉，劉紅.條碼技術(shù)與應(yīng)用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006（4）：95-96.

[5]GB/T 12905—2000條碼術(shù)語[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2000.

[6]GB/T 18348—2008商品條碼 條碼符號(hào)印制質(zhì)量的檢驗(yàn)[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

[7] 中國物品編碼中心.商品條碼應(yīng)用指南[M].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2003：72-75.

[8]GB 12904—2008商品條碼 零售商品編碼與條碼表示[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.