ISO 15416 一维条码分级流程的基础知识 

一维条码是一系列宽度不同的条形和空白组成的数据集。每个条形或空白称为一个元素。构成特定模式的条形和空白组是字符。每个符号体系都有一组不同的字符转换模式。 

解码时，扫描线水平扫过条码，通过测量反射率级别判断条形和空白的大小和模式。扫描线在条码上移动时，光线遇到空白会反射，遇到条形会被吸收。光线从暗处移到亮处，形成扫描反射率曲线，即 SRP。扫描线经过暗条形时，SRP 降到全局阈值以下，经过亮空白位置时，再升到全局阈值以上。图像中的虚线表示全局阈值，即区分亮和暗的灰度值。

每个分级参数都是以 SRP 为基础的。理想情况下，SRP 表示的条形和空白与其印刷意图相符。此图像中的条码显示了有缺陷和调制问题的条码。扫描线经过缺陷点时，光线开始下降，使平滑曲线出现下降。还有一个空白位置不像其他空白那样亮，因此反射率曲线未达到与其他空白元素相同的高度，表示有调制问题。

ISO 15416 分级流程

使用 ISO 15416 分级流程，通过计算 10 个扫描线的平均值为一维条码分级。每条扫描线都会根据九个不同的参数进行分级，以评估可读性。最低级别的参数就是该扫描线的扫描分级。然后计算每条扫描线的所有扫描分级的平均值作为整体分级。

一维光圈大小

扫描反射率曲线包含整个条码长度的样本。采样区域的直径就是光圈大小。光圈以 mil 为单位，等于一英寸的 1000 分之一。光圈大小是根据使用的应用标准指定的。如果光圈设置为“自动”，然后选择了一个应用标准，软件会自动将光圈设置为该应用标准中的推荐值。 

如果您没有可以参考的应用标准，下图是光圈大小的一般使用建议。

解决散斑问题

工程师们试图用各种方法来减少散斑对激光三角测量的影响。因为控制散斑的基本驱动因素或变量是相机的波长和光圈，所以换成较短的波长和较大光圈的相机可能使散斑平均降低 50%。但峰谷误差几乎没有变化。假设散斑线是一条有坑洼的路虽然坑洞变少且变浅，但最终仍会遇到一些较深的坑。 

另一种对付散斑效应的常用方法是获取多张图像并将它们平均在一起。这种方法可通过图像数量的平方根倒数来移除图像散斑，前提是能通过运动或某种其他方式让散斑图案发生足够的改变。由此产生的图像将自然地平均各个空间特征，而这也需要大量的时间和处理开销。 

激光全息术中使用的两项经典技术是通过移动激光器或在激光器和被照屏幕之间移动一个扩散器来减少或几乎消除散斑。这确实大大减少了散斑，但移动这些重物 - 在这种情况下至少重几克 - 会使相机需要数毫秒的整合时间，而事实上许多测量仅需要几十微秒即可完成。另外，扩散器会破坏光束质量，无法获得薄薄的光片。

无散斑机器视觉在工厂自动化中的应用前景 

康耐视 3D 激光轮廓视觉解决方案 In-Sight L38 已获专利，该方案避免了散斑的出现和影响，可产生极其笔直、干净且明亮的线条，同时使系统能够抵御肮脏的环境，在 2M 级激光眼睛安全限制内运行良好。 

In-Sight L38 方法是通过微机电 (MEM) 反射镜使用 450 nm 蓝色激光以 26 kHz 的频率向特殊的扩散器光学元件来回扫描光束。这种固态光学件配置有独特的特性，可以在一个完美均匀的扇形中沿一个方向漫射激光，同时保持与未漫射激光束相当的“光片厚度”，而且有单片半导体光束控制解决方案共有的稳健性。 

此外，强度沿光线的分布是均匀的。场镜可聚集激光扇，与较传统的激光线发生器相比，没有明显的光损失。这两个光学元件一起在物体上产生一条激光线，反射回传感器后，可移除所有散斑，同时保持激光的亮度。与试图减轻散斑影响的机械系统不同，新的无散斑激光器从源头消除散斑的原因。这样能够避免光路上浅坑和深坑难题，可以开发出成功的 3D 激光扫描检测系统。 

最后，由于激光线是从多部件光学件配置的数千个不同点投射的，它使设备的激光投影仪更不容易受到污染物遮挡。这种投射方法还有一个优点，就是对操作员安全。In-Sight L38 激光源分级为 2M 而不是 3B 或 3R，可以大幅度减少所需的安全设备、设计资源和部署成本。

瞄准产品的高激光强度可产生比任何其他“减少散斑”的 3D 激光轮廓分析解决方案更高的信噪比。这使系统的平均运行速度比最好的竞争解决方案更快，且单帧采集时间低至 26 us。减少散斑还意味着更高的空间分辨率，可提高三维测量的准确度。另外一个好处是，激光线的清晰度和亮度以及采集速度意味着可以使用同一解决方案生成高分辨率的 2D 灰度和 3D 体积图像，从而在降低成本的同时显著增加功能。