Indicazioni chiave
Gli standard di classificazione dei codici a barre ISO 15415 e ISO 29158 differiscono in diverse aree chiave:
- Selezione dell’apertura
- Algoritmi di sogliatura
- Opzioni di illuminazione
- Esposizione del sensore d’immagine
- Procedure di calibrazione
La ISO 29158 introduce algoritmi specializzati e un’illuminazione flessibile per i codici DPM, migliorando la precisione di classificazione su superfici difficili rispetto alla ISO 15415.
La lettura accurata dei codici a barre è fondamentale per i produttori, in quanto consente un monitoraggio rapido e affidabile di parti e prodotti per garantire l’accuratezza dell’inventario e migliorare la gestione della catena di fornitura. Quando si tratta di verificare i codici bidimensionali (2D) e di direct part mark (DPM), la comprensione degli standard giusti è essenziale per mantenere la precisione e la conformità alle normative del settore. I codici illeggibili possono causare ritardi nella produzione, aumento dei costi ed errori di tracciamento o identificazione, che possono interrompere la logistica di distribuzione e compromettere la qualità del prodotto.
1. La dimensione dell’apertura influisce sulla precisione del codice
L’apertura si riferisce al campione circolare catturato alle intersezioni della griglia che il software utilizza per determinare se una cella è scura o chiara. La dimensione dell’apertura influisce direttamente sul risultato. Se il cerchio campione acquisisce tanto cellule scure quanto celle chiare, il risultato è una tonalità di grigio. Idealmente, l’apertura dovrebbe essere centrata all’interno di una cella del colore corretto. Le celle senza bordi nitidi, o con altri colori di celle che si scoloriscono al loro interno, risulteranno probabilmente di colore grigio. Il processo di decodifica convertirà l’immagine in binaria; di conseguenza, tutto ciò che era grigio dovrà essere convertito in bianco o nero, lasciando spazio per imprecisioni. Un’apertura di dimensioni non corrette, troppo grande o troppo piccola, ridurrà la precisione della valutazione.
ISO 15415:
- In genere si consiglia che la dimensione di apertura per la classificazione e la decodifica sia l’80% della dimensione modulo.
- Questo standard garantisce prestazioni di scansione ottimali bilanciando la risoluzione necessaria per decodificare con precisione i codici a barre senza introdurre disturbo o errori non necessari.
ISO/IEC TR 29158 (AIM DPM):
- Il software del lettore di codici regola automaticamente le dimensioni dell’apertura fino a decodificare il simbolo.
- La classificazione viene ripetuta con due dimensioni di apertura (50% e 80%) e il grado migliore viene riportato come risultato finale.
Se il simbolo non può essere decodificato con nessuna delle due aperture, il grado DECODE sarà “F” e verrà aggiunta una nota al rapporto, anche se il simbolo è stato riconosciuto e decodificato con una dimensione dell’apertura diversa nelle fasi di classificazione precedenti.
2. Soglia globale: intervallo fisso di 15415 rispetto all’intervallo adattativo di 29158
La soglia complessiva è il punto di definizione su una scala da scuro a chiaro che determina se una cella è più vicina al chiaro o allo scuro. Questo confronto sottolinea le differenze:
ISO 15415:
- La soglia globale è la mediana tra la luminosità più alta (Rmax o RL) e la luminosità più bassa (Rmin o RD).
- Con le etichette di carta, il valore Rmax normalmente proviene da uno spazio all’interno del codice o della zona tranquilla e tende ad essere coerente e non varia in modo significativo perché gli spazi delle etichette di carta non hanno riflessi speculari o punti di abbagliamento.
ISO/IEC TR 29158
- La soglia globale viene calcolata utilizzando “l’algoritmo di Otsu”, che riduce al minimo in modo ottimale la varianza tra elementi scuri e chiari, portando a valori di modulazione più elevati. Questo è uno dei motivi principali per cui offre punteggi superiori rispetto alla norma ISO 15415, in particolare per i codici DPM
- Nei codici DPM, i punti di abbagliamento possono causare una differenza significativa tra Rmax e la maggior parte degli altri spazi del codice. Questa discrepanza aumenta la soglia globale, facendo sì che altre aree del codice siano più vicine a quella soglia, abbassando così il loro valore di modulazione.
3. Illuminazione: approcci di illuminazione standard rispetto a quella flessibile
L’illuminazione svolge un ruolo importante nel rilevamento dei codici a barre garantendo un’illuminazione uniforme e chiara, che migliora il contrasto tra barre e spazi. Un’illuminazione adeguata riduce al minimo le ombre e i riflessi che potrebbero oscurare il codice a barre, ottenendo letture più accurate e affidabili. Una distinzione fondamentale tra i due standard di qualità dei codici a barre è la più ampia gamma di opzioni di illuminazione consentita dalla ISO 29158.
ISO 15415:
- L’Illuminazione a 45° su quattro lati è di default.
ISO/IEC TR 29158:
- consente angoli di illuminazione aggiuntivi per rendere possibile l’illuminazione di codici DPM impegnativi
- 30˚ da quattro lati, che possono essere nord/sud o est/ovest
- illuminazione in asse diffusa a 90°
- Le fonti luminose utilizzate sono riportate con una notazione che include l’angolo e una lettera (Q per 4 fonti luminose, T per 2 fonti luminose e S per 1 fonte luminosa).
Scenario del mondo reale: In una linea di assemblaggio di smartphone, un modello prevede se uno schermo ha un graffio o una crepa. Se prevede un graffio quando si tratta in realtà di una crepa, la perdita di entropia incrociata penalizza questa previsione errata a causa della severità dell’errore. Ciò incoraggia il modello a perfezionare la sua precisione, migliorando la precisione di rilevamento dei difetti e riducendo al minimo costosi errori di assemblaggio.
4. Sensore di immagine: regolazione per una migliore esposizione
Il sensore di immagine funziona in modo simile in entrambi gli standard, ma in ISO29158 l’esposizione viene regolata automaticamente per illuminare i codici più scuri, assicurando che il sensore utilizzi l’intera gamma di scala di grigi. Sebbene entrambi gli standard usino l’intensità dell’illuminazione molto alta, (quindi la luce ambientale non ha alcun contributo pratico all’immagine), il valore dell’esposizione è cambiato nella 29158:
- La migliore indicazione dell’intensità della luce sono i tempi di esposizione ridotti, perché essi sono possibili solo a causa della luce chiara.
- Se la luce aumenta, il tempo di esposizione diminuisce, il che è meglio.
- Poiché il tempo di esposizione modificato è noto, è possibile calcolare la luminosità effettiva.
- Il parametro Riflettanza Minima o “MR”, trovato vicino alla parte inferiore dei punti di parametro della 29158, verifica che la riflettanza dell’immagine preregolata abbia almeno il 5% di contrasto.
5. Calibrazione: garantire un’esposizione ottimale per una luminosità e una riflettanza accurate
La calibrazione assicura che i codici più scuri appaiano più scuri quando vengono acquisiti, creando una linea di base per i valori di riflettanza nel software di verifica. Questo processo prevede la mappatura delle misurazioni di una telecamera ai livelli di riflettanza effettivi per garantire letture accurate di codici a barre.
Si inizia con la determinazione del tempo di esposizione corretto per ottenere un’immagine completamente luminosa su una scheda di calibrazione. I simboli di codici a barre della scheda vengono misurati rispetto a una scheda di valutazione tracciabile del National Institute of Standards and Technology (NIST) per determinare i valori esatti di Contrasto dei simboli Rmin/Rmax. Questi valori vengono inseriti nel software di verifica, che regola le impostazioni della telecamera di conseguenza.
Attualmente, non esistono schede di calibrazione specifiche per DPM per la sfida ISO 29158. Mentre è possibile utilizzare una scheda di test di conformità Data Matrix, i valori di contrasto non corrisponderanno perfettamente a quelli sulla scheda. Si raccomanda di testare anche il verificatore utilizzando la norma ISO 15415.