Come selezionare Telecamera e software per la lettura di codici a barre e codici DMC
Gaspar van Elmbt
Questo articolo spiega come leggere codici a barre e codici DMC (codici Datamatrix) con la soluzione di Telecamera machine vision più conveniente. Inoltre, chiariremo la differenza tra codici a barre e codici DMC discutendo i pro e i contro. Forniamo anche una formula che aiuta a calcolare la risoluzione necessaria e offriamo esempi pratici di lettura di codici a barre e codici DMC.
Table of contents
Codici a barre versus codici DMC
La scelta migliore per la lettura dei codici con telecamere industriali per machine vision è utilizzare il codice DMC invece dei codici a barre. I codici DMC possono essere letti utilizzando telecamere a risoluzione inferiore mantenendo lo stesso campo visivo dei codici a barre. Pertanto, leggendo i codici DMC, è possibile utilizzare telecamere più economiche. Questo significa anche che con i codici DMC si può ispezionare un campo visivo più ampio con lo stesso hardware e prezzo.
Il codice DMC è una matrice di punti, chiamata anche datamatrix. La dimensione del punto è specificata come dimensione del modulo. Per gli algoritmi di machine vision, è più semplice leggere questi punti rispetto alle linee molto sottili di cui sono composti i codici a barre.
La risoluzione richiesta è determinata dal rapporto tra l'area del campo visivo che si desidera ispezionare in una sola volta (quindi in un singolo frame/immagine) e la dimensione del dettaglio più piccolo.
I codici DMC sono anche molto più compatti dei codici a barre, quindi riducono la dimensione dell'etichetta necessaria. Ecco un esempio di un'etichetta con BARCODE e una con codice DMC contenenti le stesse informazioni.
Esempio di codice DMC
Considerazioni sui prezzi per la lettura dei codici
Per risoluzioni della Telecamera superiori a 1,6MP, il tipo di shutter ha un'influenza significativa sul prezzo della Telecamera industriale. Un rolling shutter può essere utilizzato solo quando Telecamera e oggetto sono fermi, mentre un global shutter può essere utilizzato in presenza di movimento. Se desideri leggere informazioni più dettagliate sulla differenza tra rolling shutter e global shutter, consulta l'articolo approfondito sul tipo di shutter nel nostro knowledge center.
Come calcolare la risoluzione richiesta della Telecamera per il codice a barre
Per calcolare la risoluzione necessaria per ispezionare le etichette con codice a barre, è necessario conoscere la larghezza della linea più sottile del codice a barre che si desidera rilevare e la dimensione del campo visivo.
Per ridurre la risoluzione necessaria, possiamo aumentare la dimensione della linea più sottile del codice a barre oppure diminuire il campo visivo.
Come calcolare la risoluzione richiesta della Telecamera per il codice DMC
Per calcolare la risoluzione necessaria per ispezionare le etichette con codice DMC, è necessario conoscere la dimensione del punto/quadrato più piccolo (dimensione del modulo) del datamatrix e la dimensione del campo visivo.
Per ridurre la risoluzione necessaria, possiamo aumentare la dimensione del modulo del codice DMC oppure diminuire il campo visivo.
Risoluzione minima rispetto alla risoluzione consigliata per la lettura dei codici
La risoluzione è fondamentale per una lettura stabile e affidabile dei codici DMC e dei codici a barre. In questo esempio calcoliamo la configurazione del sistema in 2 scenari: risoluzione minima e risoluzione consigliata.
Con la risoluzione minima si desidera un minimo di 1,5 pixel per larghezza di linea (codice a barre) o 1,5 pixel per punto (codice DMC). Se tutti i parametri sono ottimali (qualità dell'etichetta, illuminazione, geometria, ecc.) o se si acquisiscono più immagini dello stesso codice, questa soluzione può risultare stabile.
La risoluzione consigliata è di almeno 2 pixel per larghezza di linea (codice a barre) o 2 pixel per punto (DMC). La soluzione ottimale è di 3 pixel. Un numero maggiore di pixel per larghezza di linea / punto significa che la risoluzione della Telecamera è superiore al necessario. L'intera configurazione sarà più costosa. Tuttavia, un numero maggiore di pixel comporterà anche una lettura dei codici DMC e dei codici a barre più semplice, veloce, precisa e stabile.
Formule per il calcolo della risoluzione
Esiste una formula per calcolare la risoluzione che puoi utilizzare:
Risoluzione Telecamera = Campo visivo / risoluzione di sistema
Risoluzione di sistema = (Linea più sottile o dimensione modulo) / (risoluzione minima o consigliata per linea più sottile o dimensione modulo).
Ad esempio: Quale Telecamera è necessaria per rilevare un codice a barre con la linea più sottile di 1mm in un campo visivo di 1000*600mm. Scegliamo la risoluzione consigliata.
Risoluzione di sistema = 1mm/2pixel= 0,5 mm/pixel
Risoluzione orizzontale Telecamera = 1000 mm (FOV orizzontale) / 0,5mm (risoluzione di sistema) = 2000pixel
Risoluzione verticale Telecamera = 600 mm (FOV verticale) / 0,5mm (risoluzione di sistema) = 1200pixel
Il nostro sistema avrà bisogno di una Telecamera con una risoluzione di almeno 2000*1200 pixel = Telecamera da 2,4MP.
Se l’oggetto è fermo, quindi rolling shutter Telecamera, consigliamo la Telecamera 6MP MER2-630-60U3M per circa 276 euro (incluso obiettivo). Se l’oggetto è in movimento, consigliamo la Telecamera 3MP global shutter MER2-302-56U3M per circa 472 euro (incluso obiettivo).
L'importanza del software di elaborazione delle immagini nella lettura di codici a barre / etichette DMC tramite machine vision
La scelta del software è fondamentale nella lettura di codici DMC e codici a barre. Svolge un ruolo cruciale nelle prestazioni del sistema per il riconoscimento e la lettura dei codici. In generale, migliori sono gli algoritmi software, meglio i codici possono essere riconosciuti, letti e decodificati.
La potenza del software Aurora Vision
Nel software di elaborazione delle immagini Aurora Vision è possibile creare un algoritmo molto potente per la lettura dei codici con soli 2 strumenti e 5 minuti di tempo. Uno strumento per acquisire l'immagine e un altro per rilevare il codice a barre o il codice DMC.
Gli strumenti sono molto veloci e potenti. In tutti i nostri test, abbiamo ottenuto un rapporto di successo nella lettura nettamente superiore su immagini difficili rispetto ai clienti che utilizzano algoritmi di lettura dei codici open-source. Soprattutto quando la risoluzione è limitata o in presenza di condizioni di illuminazione difficili (ad esempio riflessi).
Sul lato destro è presente un esempio di lettura di codici a barre in Aurora Vision Studio.
Applicazione di lettura codici in pratica
Come accennato, ridurre il campo visivo ridurrà la risoluzione richiesta della Telecamera. Se il campo visivo è molto ampio rispetto alla sua altezza, un modo intelligente per configurare un sistema è acquisire diverse immagini spostando le Telecamere o i prodotti.
Ad esempio, se il tuo campo visivo in cui devono essere rilevati codici a barre o DMC è di 10 x 2 metri, potresti spostare una Telecamera su un carrello e acquisire 5 immagini di 2x2 metri, invece di utilizzare 5 Telecamere
Telecamere lineari vs telecamere ad area per la lettura dei codici
I nostri clienti chiedono spesso quale sia la differenza tra Telecamere line scan e Telecamere area-scan per il rilevamento dei codici a barre.
Con le Telecamere line scan, un'immagine viene ricostruita tramite software linea per linea per l'ispezione, quando un oggetto passa sotto il sensore. Le Telecamere line scan sono preferite quando si utilizza un nastro trasportatore per spostare i prodotti sotto la Telecamera. Per le Telecamere line scan è molto importante sapere quando acquisire ogni linea di pixel, poiché dipende dalla velocità dell'oggetto che sta passando. Spesso vengono utilizzati encoder. Una Telecamera line scan è molto costosa e sono necessari encoder per ottenere una soluzione stabile.
Le Telecamere area-scan sono molto più economiche, flessibili e facili da installare. Possono leggere codici a barre e codici DMC in ambienti molto diversi. Pertanto, oltre il 95% delle applicazioni per la lettura di codici a barre o codici DMC utilizza una Telecamera area-scan.
Conclusione
Se desidera una soluzione economica per la lettura dei codici, consigliamo di utilizzare i codici DMC. Il datamatrix è leggibile con una Telecamera a bassa risoluzione e le Telecamere a bassa risoluzione sono più economiche rispetto a quelle ad alta risoluzione. Se desidera leggere codici a barre o ridurre ulteriormente il prezzo della soluzione di lettura dei codici DMC, consigliamo di utilizzare un rolling shutter, se possibile, poiché questi sono più economici rispetto alle Telecamere global shutter.
È inoltre possibile ridurre la risoluzione necessaria aumentando la dimensione della linea o del punto più sottile oppure diminuendo il campo visivo. Il campo visivo può essere ridotto anche utilizzando più Telecamere che coprono l'intero campo visivo.
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