Sådan vælger du kamera og software til læsning af stregkoder og DMC-koder
Denne artikel forklarer, hvordan man læser stregkoder og DMC-koder (Datamatrix-koder) med den mest omkostningseffektive Machine Vision-kameraløsning. Derudover forklarer vi forskellen mellem stregkoder og DMC-koder ved at gennemgå fordele og ulemper. Vi giver også en formel, der hjælper dig med at beregne den nødvendige opløsning, samt praktiske eksempler på læsning af stregkoder og DMC-koder.
Stregkode kontra DMC-koder
Det bedste valg til kodelæsning med industrielle Machine Vision-kameraer er at bruge DMC-koder i stedet for stregkoder. DMC-koder kan læses med kameraer med lavere opløsning, mens det samme synsfelt anvendes som for stregkoder. Derfor kan du bruge billigere kameraer ved læsning af DMC-koder. Det betyder også, at du med DMC-koder kan inspicere et større synsfelt med den samme hardware og til samme pris.
En DMC-kode er en matrix af prikker, også kaldet en datamatrix. Prikstørrelsen angives som modulstørrelse. For Machine Vision-algoritmer er det lettere at læse disse prikker end meget tynde linjer, som stregkoder består af.
Den påkrævede opløsning bestemmes ud fra forholdet mellem arealet af det synsfelt, vi ønsker at inspicere på én gang (altså inden for ét frame/billede), og størrelsen på den mindste detalje.
DMC-koder er også langt mere kompakte end stregkoder, hvilket reducerer den påkrævede etiketstørrelse. Her er et eksempel på en STREGKODE- og en DMC-kodeetiket, der indeholder præcis de samme oplysninger.
Eksempel på DMC-kode
Prisovervejelser for kodelæsning
For kameraopløsninger over 1,6 MP har shuttertypen en væsentlig indflydelse på prisen på det industrielle kamera. En rolling shutter kan kun anvendes, når kamera og objekt står stille, mens en global shutter kan anvendes, når der er bevægelse. Hvis du vil læse mere detaljeret information om forskellen mellem rolling shutter og global shutter, kan du læse den dybdegående artikel om shuttertypen i vores videnscenter.
Sådan beregnes den nødvendige kameraopløsning til stregkode
For at beregne den opløsning, der er nødvendig for at inspicere stregkodeetiketter, skal vi kende bredden på den tyndeste linje i den stregkode, vi ønsker at se, samt størrelsen på synsfeltet.
For at reducere den nødvendige opløsning kan vi enten øge størrelsen på den tyndeste linje i stregkoden eller reducere synsfeltet.
Sådan beregnes den nødvendige kameraopløsning til DMC-kode
For at beregne den opløsning, der er nødvendig for at inspicere DMC-kodeetiketter, skal vi kende størrelsen på den mindste prik / firkant (modulstørrelse) i datamatrixkoden samt størrelsen på synsfeltet.
For at reducere den nødvendige opløsning kan vi enten øge modulstørrelsen på DMC-koden eller reducere synsfeltet.
Minimumsopløsning versus anbefalet opløsning til kodelæsning
Opløsning er afgørende for stabil og robust læsning af DMC-koder og stregkoder. I dette eksempel beregner vi systemopsætningen i 2 scenarier: minimumsopløsning og anbefalet opløsning.
Med minimumsopløsning ønsker vi mindst 1,5 pixel pr. stregbredde (stregkode) eller 1,5 pixel pr. punkt (DMC-kode). Hvis alle parametre er optimale (etiketkvalitet, lys, geometri osv.), eller hvis du tager flere billeder af den samme kode, kan dette fungere stabilt.
Den anbefalede opløsning er mindst 2 pixel pr. stregbredde (stregkode) eller 2 pixel pr. punkt (DMC). Den bedste løsning er 3 pixel. Flere pixel pr. stregbredde / punkt betyder, at kameraopløsningen er højere end nødvendigt. Den samlede opsætning vil være dyrere. Flere pixel vil dog også resultere i nemmere, hurtigere, bedre og mere stabil læsning af DMC-koder og stregkoder.
Formler til beregning af opløsning
Der er en formel, du kan bruge til at beregne den nødvendige opløsning:
Kameraopløsning = Synsfelt / systemopløsning
Systemopløsning = (tyndeste linje eller modulstørrelse) / (minimums- eller anbefalet opløsning pr. tyndeste linje eller modulstørrelse).
F.eks.: Hvilket kamera har jeg brug for for at detektere en stregkode med en tyndeste linje på 1mm i et synsfelt på 1000*600mm? Vi vælger den anbefalede opløsning.
Systemopløsning = 1mm/2pixels= 0.5 mm/pixel
Horisontal kameraopløsning = 1000 mm (horisontalt FOV) / 0.5mm (systemopløsning) = 2000pixels
Vertikal kameraopløsning = 600 mm (vertikalt FOV) / 0.5mm (systemopløsning) = 1200pixels
Vores system skal bruge et kamera med en opløsning på mindst 2000*1200 pixels = 2.4MP kamera.
Hvis objektet står stille, altså et rolling shutter kamera, anbefaler vi 6MP kamera MER2-630-60U3M til ca. 276euro (inklusive objektiv). Hvis objektet bevæger sig, anbefaler vi 3MP global shutter kamera MER2-302-56U3M til ca. 472euro (inklusive objektiv).
Vigtigheden af billedbehandlingssoftware i Machine Vision-stregkode-/DMC-etiketlæsning
Valget af software er afgørende ved læsning af DMC-koder og stregkoder. Det spiller en afgørende rolle for systemets ydeevne med hensyn til at genkende og læse koder. Som en generel regel gælder det, at jo bedre softwarealgoritmerne er, desto bedre kan koder genkendes, læses og afkodes.
Styrken ved Aurora Vision-software
I Aurora Vision-billedbehandlingssoftware kan du oprette en meget effektiv algoritme til kodelæsning med blot 2 værktøjer og 5 minutters tidsforbrug. Ét værktøj til billedoptagelse og et andet værktøj til at registrere stregkoden eller DMC-koden.
Værktøjerne er meget hurtige og effektive. I alle vores tests opnåede vi en langt bedre succesrate for læsning på vanskelige billeder sammenlignet med kunder, der anvender open source-algoritmer til kodelæsning. Dette gælder især, når opløsningen er begrænset, eller lysforholdene er vanskelige, f.eks. refleksioner.
På højre side ses et eksempel på læsning af stregkoder i Aurora Vision Studio.
Applikation til aflæsning af koder i praksis
Som nævnt vil en reduktion af synsfeltet reducere den nødvendige kameraopløsning. Hvis synsfeltet er meget bredt i forhold til højden, er en smart måde at opsætte et system på at optage flere billeder ved at flytte kameraerne eller produkterne.
Hvis dit synsfelt, hvor stregkoder eller DMC skal detekteres, for eksempel er 10 x 2 meter, kan du flytte ét kamera på en vogn og optage 5 billeder på 2 x 2 meter i stedet for at bruge 5 kameraer
Linjescanningskameraer vs. områdescanningskameraer til kodeaflæsning
Vores kunder spørger ofte, hvad forskellen er mellem linescanningskameraer og områdescanningskameraer til detektering af stregkoder.
Med linescanningskameraer rekonstrueres et billede i software linje for linje til inspektion; dette sker, når et objekt passerer under sensoren. Linescanningskameraer foretrækkes ved brug af et transportbånd til at flytte produkterne under kameraet. For linescanningskameraer er det meget vigtigt at vide, hvornår hver pixellinje skal optages, da det afhænger af hastigheden på det objekt, der passerer. Der anvendes ofte enkodere. Et linescanningskamera er meget dyrt, og der er behov for enkodere for at skabe en stabil løsning.
Områdescanningskameraer er langt billigere, mere fleksible og nemmere at installere. De kan læse stregkoder og DMC-koder i meget forskellige miljøer. Derfor bruger > 95 % af applikationer til læsning af stregkoder eller DMC-koder et områdescanningskamera.
Konklusion
Hvis du ønsker en omkostningseffektiv løsning til kodelæsning, anbefaler vi at bruge DMC-koder. Datamatrix-koden kan læses med et kamera med lavere opløsning, og kameraer med lav opløsning er billigere end kameraer med høj opløsning. Hvis du ønsker at læse stregkoder eller yderligere reducere prisen på din løsning til læsning af DMC-koder, anbefaler vi at bruge en rolling shutter, hvis det er muligt, da disse er billigere end kameraer med global shutter.
Du kan også reducere den nødvendige opløsning ved enten at øge størrelsen på den tyndeste linje/prik eller reducere synsfeltet. Synsfeltet kan også reduceres ved at bruge flere kameraer, der dækker det samlede synsfelt.
Få besked om artikler i videnscenteret?
Finder du vores artikler i videnscenteret nyttige? Sørg for at følge VA Imaging på LinkedIn, da vi vil offentliggøre nye artikler der, så snart de udgives.