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ISO 15415 和 ISO 29158 分级标准间的差异

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

国际标准化组织 (ISO) 为二维码 (2D) 和直接部件标识 (DPM) 码提供了两种验证标准。

ISO/IEC TR 29158 是 DPM 码的标准,是为适应 DPM 码的各种基材和标记类型而修改 ISO/IEC 15415 标准后产生的。使 29158 不同于 15415 的修改通常过于简化,所以我们来看看是什么让这两个标准变得不同。

光圈

光圈指在网格相交点拍摄的圆形样本。软件将使用每个样本圆判断该单元是亮的还是暗的。光圈大小会对结果造成很大影响。在任何时间,如果样本圆同时拍摄到了其中的暗和亮单元,都会产生灰色阴影。理想情况下,您会希望光圈完美地处于正确颜色的单元的正中位置。开始时没有清晰边缘或者被其他单元的颜色渗入的单元几乎肯定会产生灰色。解码流程要将图像转换成二元的,所以所有灰色的东西都要转换成黑色或白色。任何灰色单元格都是容易产生错误的地方。光圈过大或过小会降低分级的准确性。

光圈示例

在 ISO 15415 中,您可选择自己的光圈大小。通常建议光圈大小是模块大小的 80%。对于 ISO/IEC TR 29158 (AIM DPM) 标准,软件会改变光圈大小,直到符号被解码,然后再使用两种不同的光圈大小(50% 和 80%)重复分级。这两个分级中较好的一个将作为最终分级。即使在分级流程的早期阶段已经使用不同的光圈解码了符号,但如果参考解码算法使用 50% 和 80% 光圈均无法解码符号,则解码分级将为 "F",并会在报告的分级部分标有注释。

全局域值

全局阈值实质上是从暗到亮的标度上的点,它决定了一个单元是更接近亮色还是更接近暗色。在 ISO 15415 中,全局域值就是最高和最低反射率值的中值。先确定最高亮度(Rmax 或 RL)和最低亮度(Rmin 或 RD),然后全局域值就是这两个极值的中点。对于纸标签,Rmax 值通常来自条码或静音区中的某个空白位置。因为纸标签空白位置通常没有镜面反射或者有强烈反光的眩光点,所以这个值通常与条码中的其他空白位置没有很大差异。
 
但是对于 DPM 码,因为经常会有一些眩光点,所以会导致 Rmax 与条码中的大部分其他空白位置有明显差异。这是一个问题,因为它使全局域值变高,然后有些其他空白位置会接近这个域值,使它们成为一个低调制值。在 DPM 码的 ISO 29158 标准中,有一种更好的阈值计算方法,通常称为“Otsu 算法”。这种算法在较高的层次上计算暗和亮元素之间的最小差异。这是一种较理想的全局域值,可以产生较高的调制值。这是 ISO /IEC TR 29158 给出的分级比 ISO 15415 高的最主要原因,特别是 DPM 码。

照明选项

ISO/IEC TR 29158 和 ISO 15415 的另一个显著差异是对各种照明选项的限制。ISO 15415 默认是四面 45˚ 光。ISO/IEC TR 29158 允许更多的照明角度,因此可以有合适的光照射 DPM 码:四面 30˚ 照明,两面 30˚(可以是北/南或东/西),以及 90˚ 漫射同轴照明。所用光源会在注释中报告,其中包含角度和一个字母(Q 表示 4,T 表示 2,S 表示 1)。

照明选项

图像传感器

图像传感器在 ISO 15415 和 ISO/IEC TR 29158 中的工作方式是一样的。但是,在 29158 中,曝光会自动调整以提高图像亮度,因此较暗的条码会看起来较亮,并且传感器会使用整个灰度范围。无论是 15415 还是 29158,光照强度都非常高,使环境光线对图像没有实际影响。但是与 15415 相比,29158 中更改了曝光值。表示(或“测量”)照明强度最好的方式是曝光时间有多短,这是因为只有在亮光下才能使用短曝光时间。如果光线较强,曝光时间就会较短(这样比较好)。因为更改的曝光时间是已知的,所以亮度是可以计算的。所以靠近 29158 参数分级列表底部的参数“最低反射”("MR") 要检查确认预调图像的反射率至少有 5% 的对比度。

标定

标定是将相机的测量与实际反射率水平映射的流程。这个流程是为了确定在标定卡上得到全亮度图像需要多少曝光时间。标定卡上有条码符号,可根据美国国家标准和技术局 (NIST) 的可追溯判定卡对其进行测量并确定准确的符号对比度 Rmin/Rmax 值。在流程开始时将这些值输入验证软件,然后软件即可对相机进行相应的调整。

标定卡

标定的优势是,拍摄任何其他条码的图像时,如果该条码较暗,那么使用该曝光时间拍摄时它就会显示得较暗。本质上,它为验证软件反射率值确定了一个基准。目前没有处理 ISO 29158 标准的 DPM 特定标定卡。可以使用 Data Matrix 一致性测试卡,但由于 29158 标准中使用了图像调整功能,对比度值将永远无法完美匹配卡上的值。可以使用 29158 分级标准的测试来检查运行是否正常,但产生的结果会与一致性卡不同。建议使用 ISO 15415 标准测试验证器。

ISO 15416 和 ISO/IEC TR 29158 分级标准的光圈、全局阈值、照明选项、图像传感器、以及标定都是不同的。要了解与 ISO 标准分级流程和质量参数的更多信息,请下载理解验证结果白皮书

 

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