Cómo seleccionar cámara y software para la lectura de códigos de barras y códigos DMC
Gaspar van Elmbt
Este artículo explica cómo leer códigos de barras y códigos DMC (códigos Datamatrix) con la solución de cámara de visión por máquina más rentable. Además, aclaramos la diferencia entre los códigos de barras y los códigos DMC analizando sus ventajas y desventajas. También proporcionamos una fórmula que le ayuda a calcular la resolución necesaria y ofrecemos ejemplos prácticos de lectura de códigos de barras y códigos DMC.
Table of contents
Códigos de barras frente a códigos DMC
La mejor opción para la lectura de códigos con cámaras industriales de visión por máquina es utilizar el código DMC en lugar de los códigos de barras. Los códigos DMC pueden leerse utilizando cámaras de menor resolución manteniendo el mismo campo de visión que los códigos de barras. Por lo tanto, al leer códigos DMC, puede utilizar cámaras más económicas. Esto también significa que con los códigos DMC puede inspeccionar un campo de visión más amplio con el mismo hardware y precio.
El código DMC es una matriz de puntos, también llamada datamatrix. El tamaño del punto se especifica como tamaño de módulo. Para los algoritmos de visión por máquina, es más fácil leer estos puntos que las líneas muy finas de las que están hechos los códigos de barras.
La resolución requerida se determina a partir de la proporción entre el área del campo de visión que queremos inspeccionar de una vez (es decir, dentro de un solo fotograma/imagen) y el tamaño del detalle más pequeño.
Los códigos DMC también son mucho más compactos que los códigos de barras, por lo que reducen el tamaño necesario de la etiqueta. Aquí un ejemplo de una etiqueta con un CÓDIGO DE BARRAS y una etiqueta con un código DMC que contienen exactamente la misma información.
Ejemplo de código DMC
Consideraciones de precio para la lectura de códigos
Para resoluciones de cámara superiores a 1,6 MP, el tipo de obturador tiene una influencia significativa en el precio de la cámara industrial. Un rolling shutter solo puede utilizarse cuando la cámara y el objeto están quietos, mientras que un obturador global puede emplearse cuando hay movimiento. Si desea leer información más detallada sobre la diferencia entre el rolling shutter y el obturador global, consulte el artículo en profundidad sobre tipos de obturador en nuestro centro de conocimiento.
Cómo calcular la resolución de cámara requerida para el código de barras
Para calcular la resolución necesaria para inspeccionar etiquetas de códigos de barras, necesitamos conocer el ancho de la línea más delgada del código de barras que queremos ver y el tamaño del campo de visión.
Para reducir la resolución necesaria, podemos aumentar el tamaño de la línea más delgada del código de barras o disminuir el campo de visión.
Cómo calcular la resolución de cámara requerida para el código DMC
Para calcular la resolución necesaria para inspeccionar etiquetas de códigos DMC, necesitamos conocer el tamaño del punto/cuadro más pequeño (tamaño del módulo) del datamatrix y el tamaño del campo de visión.
Para reducir la resolución necesaria, podemos aumentar el tamaño del módulo del código DMC o disminuir el campo de visión.
Resolución mínima frente a resolución recomendada para la lectura de códigos
La resolución es clave para una lectura estable y robusta de códigos DMC y códigos de barras. En este ejemplo calculamos la configuración del sistema en 2 escenarios: resolución mínima y resolución recomendada.
Con resolución mínima queremos un mínimo de 1,5 píxeles por ancho de línea (código de barras) o 1,5 píxeles por punto (código DMC). Si todos los parámetros son óptimos (calidad de la etiqueta, iluminación, geometría, etc.) o se toman múltiples imágenes del mismo código, esto podría funcionar de manera estable.
La resolución recomendada es al menos 2 píxeles por ancho de línea (código de barras) o 2 píxeles por punto (DMC). La mejor solución es 3 píxeles. Cuantos más píxeles por ancho de línea / punto, significa que la resolución de la cámara es superior a la requerida. La configuración total será más costosa. Sin embargo, más píxeles también resultarán en una lectura más fácil, rápida, precisa y estable de los códigos DMC y códigos de barras.
Fórmulas para calcular la resolución
Existe una fórmula para calcular la resolución que puede utilizar:
Resolución de la cámara = Campo de visión / resolución del sistema
Resolución del sistema = (Línea más fina o tamaño de módulo) / (resolución mínima o recomendada por línea más fina o tamaño de módulo).
Ejemplo: ¿Qué cámara necesito para detectar un código de barras con una línea más fina de 1 mm en un campo de visión de 1000*600 mm? Optamos por la resolución recomendada.
Resolución del sistema = 1 mm/2 píxeles = 0,5 mm/píxel
Resolución horizontal de la cámara = 1000 mm (FOV horizontal) / 0,5 mm (resolución del sistema) = 2000 píxeles
Resolución vertical de la cámara = 600 mm (FOV vertical) / 0,5 mm (resolución del sistema) = 1200 píxeles
Nuestro sistema necesitará una cámara con una resolución de al menos 2000*1200 píxeles = cámara de 2,4 MP.
Si el objeto está quieto, es decir, rolling shutter cámara, recomendamos la cámara de 6 MP MER2-630-60U3M por aprox. 276 euros (incluyendo objetivo). Si el objeto está en movimiento, recomendamos la cámara global obturador de 3 MP MER2-302-56U3M por aprox. 472 euros (incluyendo objetivo).
La importancia del software de procesamiento de imágenes en la lectura de códigos de barras / etiquetas DMC en visión por máquina
La elección del software es crucial en la lectura de códigos DMC y códigos de barras. Desempeña un papel fundamental en el rendimiento del sistema para reconocer y leer códigos. Como regla general, cuanto mejores sean los algoritmos del software, mejor se podrán reconocer, leer y descifrar los códigos.
El poder del software Aurora Visión
En el software de procesamiento de imágenes Aurora Visión puede crear un algoritmo muy potente para la lectura de códigos con solo 2 herramientas y 5 minutos de tiempo. Una herramienta para adquirir la imagen y otra para detectar el código de barras o el código DMC.
Las herramientas son muy rápidas y potentes. En todas nuestras pruebas, logramos una tasa de éxito de lectura mucho mayor en imágenes difíciles en comparación con clientes que utilizan algoritmos de lectura de códigos de código abierto. Especialmente cuando hay una resolución limitada o una situación de iluminación complicada (por ejemplo, reflejos).
A la derecha se muestra un ejemplo de lectura de códigos de barras en Aurora Visión Studio.
Aplicación de lectura de códigos en la práctica
Como se mencionó, reducir el campo de visión reducirá la resolución de cámara requerida. Si el campo de visión es muy ancho en comparación con su altura, una forma inteligente de configurar un sistema es capturar varias imágenes moviendo las cámaras o los productos.
Por ejemplo, si su campo de visión donde se deben detectar los códigos de barras o DMC es de 10 x 2 metros, podría mover una cámara en un carro y tomar 5 imágenes de 2x2 metros, en lugar de usar 5 cámaras
Cámaras lineales vs cámaras de área para la lectura de códigos
Nuestros clientes preguntan frecuentemente cuál es la diferencia entre las cámaras de escaneo lineal o las cámaras de área para detectar códigos de barras.
Con las cámaras de escaneo lineal, una imagen se reconstruye en el software línea por línea para la inspección, esto ocurre cuando un objeto pasa bajo el sensor. Las cámaras de escaneo lineal se prefieren cuando se utiliza una cinta transportadora para mover los productos bajo la cámara. Para las cámaras de escaneo lineal es muy importante saber cuándo capturar cada línea de píxeles, ya que depende de la velocidad del objeto que está pasando. A menudo se utilizan codificadores. Una cámara de escaneo lineal es muy costosa y se necesitan codificadores para lograr una solución estable.
Las cámaras de área son mucho más económicas, flexibles y fáciles de instalar. Pueden leer códigos de barras y códigos DMC en entornos muy diferentes. Por ello, más del 95% de las aplicaciones para la lectura de códigos de barras o códigos DMC utilizan una cámara de área.
Conclusión
Si desea una solución rentable para la lectura de códigos, le recomendamos utilizar códigos DMC. El datamatrix se puede leer con una cámara de menor resolución y las cámaras de baja resolución son más económicas que las cámaras de alta resolución. Si desea leer códigos de barras o reducir aún más el precio de su solución de lectura de códigos DMC, le recomendamos utilizar un rolling shutter, si es posible, ya que estos son más económicos que las cámaras con obturador global.
También puede reducir la resolución necesaria aumentando el tamaño de la línea o punto más fino o disminuyendo el campo de visión. El campo de visión también se puede reducir utilizando varias cámaras que cubran el campo de visión total.
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