关键要点
ISO 15415 和 ISO 29158 条码分级标准在以下关键领域有所差异：
- 光圈选择
- 阈值算法
- 照明方案
- 图像传感器曝光
- 标定程序
ISO 29158 针对 DPM 码引入了专用算法和灵活的光源照明设计，使其在复杂表面上的分级准确性优于 ISO 15415。
准确的读码对于制造商至关重要，可帮助制造商快速、可靠地跟踪零件和产品，确保库存准确性，并改善供应链管理。在验证二维 (2D) 和直接部件标识 (DPM) 条码时，了解合适的标准，对于确保准确性和合规性非常重要。不可读的编码可能导致生产延迟、成本增加以及跟踪或识别错误，进而影响分销物流并影响产品质量。
1. 光圈尺寸影响条码识读的准确性
光圈指的是在网格交点处采集的圆形样本，软件通过这些样本判断每个单元格是深色还是浅色。光圈的大小会直接影响判定结果。如果采样圆同时包含了深色和浅色单元格，判定结果会呈现为灰色。理想情况下，光圈应位于正确颜色单元格的中心位置。边缘不清晰或有其他颜色渗入的单元格，很可能会被判定为灰色。解码过程中，图像会被转为二元图像，因此所有灰色区域都必须被归为黑色或白色，这样就可能引入误差。光圈尺寸不当，无论过大还是过小，都会降低评级的准确性。
ISO 15415：
- 通常建议，用于评级和解码的光圈大小是模块大小的 80%。
- 这一标准通过平衡所需分辨率来实现条码的准确解码，同时避免不必要的噪声或错误，从而保障最佳扫描性能。
ISO/IEC TR 29158 (AIM DPM)：
- 读码软件会自动调节光圈大小，直到条码符号被成功解码。
- 评级会分别采用两种光圈尺寸（50% 和 80%）重复进行，最终取其中较高的级别作为结果。
如果用两种光圈尺寸都无法解码该符号，则解码得分“F”，并会在报告中注明相关备注，即使在前期评级环节中使用其他光圈尺寸时曾成功识别解码该符号，也同样如此。
2. 全局阈值：15415 的固定范围与 29158 的自适应范围对比
全局阈值是在暗至亮的尺度上，用于判断单元格是偏暗还是偏亮的分界点。此对比凸显了两者之间的差异：
ISO 15415：
- 全局阈值是最高亮度（Rmax 或 RL）与最低亮度（Rmin 或 RD）之间的中值。
- 对于纸质标签，Rmax 值通常来源于条码间的空白或静音区，其取值很稳定，不会有明显波动，因为纸质标签的空白处不存在镜面反射或眩光现象。
ISO/IEC TR 29158
- 全局阈值是使用“大津算法”计算得出的，该算法能最大程度地降低深浅元素间的方差，有助于提升调制值。这也是为何该方法在评级时相比 ISO 15415 标准（尤其是对于 DPM 码）能够获得更高等级的关键原因。
- 在 DPM 码中，眩光点可能导致 Rmax 与码区其他空白相差很大。这种差异会拉高全局阈值，使条码其他位置更接近阈值，从而降低其调制值。
3. 光源：标准光源与灵活光源方案对比
光源在条码检测中起着重要作用，确保均匀、清晰的照明，能够增强条码和间距之间的对比度。适当的光源可以最大限度地减少可能遮挡条码的阴影和反射，从而实现更准确、更可靠的读取。两种条码质量标准之间的关键区别在于，ISO 29158 对光源条件的选择范围更为宽泛。
ISO 15415：
- 默认为四面 45˚ 光。
ISO/IEC TR 29158：
- 支持更多的光源角度，使得照亮难以读取的 DPM 码成为可能
- 四面 30˚ 光，既可以是南/北也可以是东/西方向
- 90˚ 弥散同轴光
- 所用光源以角度加字母的方式表示，其中 Q 表示 4 个光源，T 表示 2 个光源，S 表示 1 个光源。
实际场景：在一条智能手机装配线上，某模型能够预测屏幕上是划痕还是裂缝。如果模型预测到划痕而实际上是裂缝，交叉熵损失会因错误的严重性而对这个错误预测进行惩罚。这会促使模型不断提升预测准确率和缺陷检测精确度，并尽量减少因装配错误带来的高额损失。
4. 图像传感器：优化曝光调节
在这两项标准中，图像传感器的工作原理基本相同，但在 ISO29158 中，曝光会自动调整，使深色条码变得更亮，从而确保传感器能够覆盖完整的灰度范围。尽管两项标准都使用高强度照明（确保环境光对图像无实际影响），但在 29158 标准下曝光值会进行调整：
- 光强度最直观的指示是曝光时间的长短，只有光线足够明亮，才能使用较短的曝光时间。
- 如果光强度提高，曝光时间就会缩短——这样效果更好。
- 因为更改的曝光时间是已知的，所以亮度是可以计算的。
- 在 29158 标准的参数评级表底部，“最小反射率” (MR) 参数用于确认预调整后的图像反射率至少具有 5% 的对比度。
5. 标定：确保最佳曝光，以实现准确的亮度和反射率
标定环节确保深色条码在捕获时显示得更深，为验证软件中的反射率值建立基线。此流程要求将相机测量结果映射到实际反射水平，以确保条码读取过程准确无误。
首先，需设置适当的曝光时间，让标定卡呈现一个完全明亮的图像。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。将这些数值录入验证软件，系统会据此自动调节相机的设置参数。
目前，针对具有挑战性的 ISO 29158 标准，市场上尚不存在特定的 DPM 标定卡。虽然可以使用 Data Matrix 符合性测试卡，但其对比度值与卡上的值不能完全匹配。建议同时用 ISO 15415 标准测试验证器进行测试。