Jak wybrać kamerę i oprogramowanie do odczytu kodów kreskowych i kodów DMC
W tym artykule wyjaśniamy, jak odczytywać kody kreskowe i kody DMC (kody DataMatrix) za pomocą najbardziej opłacalnego rozwiązania z kamerą wizyjną. Dodatkowo wyjaśniamy różnicę między kodami kreskowymi a kodami DMC, omawiając ich zalety i wady. Przedstawiamy również wzór, który pomaga obliczyć wymaganą rozdzielczość, oraz praktyczne przykłady odczytu kodów kreskowych i kodów DMC.
Kody kreskowe a kody DMC
Najlepszym wyborem do odczytu kodów za pomocą przemysłowych kamer wizyjnych jest stosowanie kodów DMC zamiast kodów kreskowych. Kody DMC można odczytywać za pomocą kamer o niższej rozdzielczości przy zachowaniu tego samego pola widzenia co w przypadku kodów kreskowych. Dlatego podczas odczytu kodów DMC można stosować tańsze kamery. Oznacza to również, że przy użyciu kodów DMC można kontrolować większe pole widzenia przy użyciu tego samego sprzętu i w tej samej cenie.
Kod DMC jest matrycą punktów, nazywaną również datamatrix. Rozmiar punktu jest określany jako rozmiar modułu. Dla algorytmów widzenia maszynowego odczyt tych punktów jest łatwiejszy niż odczyt bardzo cienkich linii, z których składają się kody kreskowe.
Wymagana rozdzielczość jest określana na podstawie proporcji między obszarem pola widzenia, który chcemy skontrolować jednocześnie (czyli w ramach jednej klatki / obrazu), a rozmiarem najmniejszego szczegółu.
Kody DMC są również znacznie bardziej kompaktowe niż kody kreskowe, co zmniejsza wymagany rozmiar etykiety. Poniżej znajduje się przykład etykiety z KODEM KRESKOWYM i kodem DMC zawierających dokładnie te same informacje.
Przykład kodu DMC
Kwestie cenowe dotyczące odczytu kodów
W przypadku rozdzielczości kamery powyżej 1.6MP typ migawki ma istotny wpływ na cenę kamery przemysłowej. rolling shutter może być stosowany wyłącznie wtedy, gdy kamera i obiekt pozostają nieruchome, natomiast migawka globalna może być stosowana w przypadku ruchu. Aby przeczytać bardziej szczegółowe informacje o różnicy między rolling shutter a migawką globalną, przeczytaj szczegółowy artykuł o typie migawki w naszym centrum wiedzy.
Jak obliczyć wymaganą rozdzielczość kamery dla kodu kreskowego
Aby obliczyć rozdzielczość potrzebną do kontroli etykiet z kodami kreskowymi, musimy znać szerokość najcieńszej linii kodu kreskowego, którą chcemy zobaczyć, oraz wielkość pola widzenia.
Aby zmniejszyć wymaganą rozdzielczość, możemy albo zwiększyć szerokość najcieńszej linii kodu kreskowego, albo zmniejszyć pole widzenia.
Jak obliczyć wymaganą rozdzielczość kamery dla kodu DMC
Aby obliczyć rozdzielczość potrzebną do kontroli etykiet z kodami DMC, musimy znać rozmiar najmniejszej kropki / kwadratu (rozmiar modułu) kodu Data Matrix oraz wielkość pola widzenia.
Aby zmniejszyć wymaganą rozdzielczość, możemy albo zwiększyć rozmiar modułu kodu DMC, albo zmniejszyć pole widzenia.
Minimalna rozdzielczość w porównaniu z zalecaną rozdzielczością do odczytu kodów
Rozdzielczość ma kluczowe znaczenie dla stabilnego, niezawodnego odczytu kodów DMC i kodów kreskowych. W tym przykładzie obliczamy konfigurację systemu w 2 scenariuszach: minimalnej rozdzielczości i zalecanej rozdzielczości.
Przy minimalnej rozdzielczości zakładamy minimum 1,5 piksela na szerokość linii (kod kreskowy) lub 1,5 piksela na punkt (kod DMC). Jeśli wszystkie parametry są optymalne (jakość etykiety, oświetlenie, geometria itp.) lub wykonuje się wiele obrazów tego samego kodu, może to działać stabilnie.
Zalecana rozdzielczość wynosi co najmniej 2 piksele na szerokość linii (kod kreskowy) lub 2 piksele na punkt (DMC). Najlepszym rozwiązaniem są 3 piksele. Większa liczba pikseli na szerokość linii / punkt oznacza, że rozdzielczość kamery jest wyższa niż wymagana. Cała konfiguracja będzie droższa. Jednak większa liczba pikseli zapewni również łatwiejszy, szybszy, lepszy i bardziej stabilny odczyt kodów DMC i kodów kreskowych.
Wzory do obliczania rozdzielczości
Możesz użyć następującego wzoru do obliczenia rozdzielczości:
Rozdzielczość kamery = Pole widzenia / rozdzielczość systemu
Rozdzielczość systemu = (Najcieńsza linia lub rozmiar modułu) / (minimalna lub zalecana rozdzielczość na najcieńszą linię lub rozmiar modułu).
Np.: Jakiej kamery potrzebuję, aby wykryć kod kreskowy z najcieńszą linią 1 mm w polu widzenia 1000*600 mm? Przyjmujemy zalecaną rozdzielczość.
Rozdzielczość systemu = 1 mm/2 piksele = 0,5 mm/piksel
Pozioma rozdzielczość kamery = 1000 mm (poziome FOV) / 0,5 mm (rozdzielczość systemu) = 2000 pikseli
Pionowa rozdzielczość kamery = 600 mm (pionowe FOV) / 0,5 mm (rozdzielczość systemu) = 1200 pikseli
Nasz system będzie wymagał kamery o rozdzielczości co najmniej 2000*1200 pikseli = kamera 2,4 MP.
Jeśli obiekt jest nieruchomy, czyli kamera z rolling shutter, zalecamy kamerę 6 MP MER2-630-60U3M za około 276 euro (w tym obiektyw). Jeśli obiekt się porusza, zalecamy kamerę 3 MP z migawką globalną MER2-302-56U3M za około 472 euro (w tym obiektyw).
Znaczenie oprogramowania do przetwarzania obrazu w odczycie kodów kreskowych / etykiet DMC w widzeniu maszynowym
Wybór oprogramowania ma kluczowe znaczenie w odczycie kodów DMC i kodów kreskowych. Odgrywa decydującą rolę w wydajności systemu rozpoznawania i odczytu kodów. Zasadniczo, im lepsze algorytmy oprogramowania, tym lepiej można rozpoznawać, odczytywać i dekodować kody.
Moc oprogramowania aurora vision
W oprogramowaniu do przetwarzania obrazu Aurora Vision można stworzyć bardzo wydajny algorytm do odczytu kodów, używając zaledwie 2 narzędzi i poświęcając 5 minut. Jedno narzędzie do pozyskiwania obrazu, a drugie do wykrywania kodu kreskowego lub kodu DMC.
Narzędzia są bardzo szybkie i wydajne. We wszystkich naszych testach uzyskaliśmy znacznie lepszy wskaźnik skuteczności odczytu na trudnych obrazach w porównaniu z klientami korzystającymi z algorytmów odczytu kodów open-source. Szczególnie w przypadku ograniczonej rozdzielczośći lub trudnych warunków oświetleniowych (na przykład odbić).
Po prawej stronie znajduje się przykład odczytu kodów kreskowych w Aurora Vision Studio.
Zastosowanie odczytu kodów w praktyce
Jak wspomniano, zmniejszenie pola widzenia zmniejszy wymaganą rozdzielczość kamery. Jeśli pole widzenia jest bardzo szerokie w porównaniu z jego wysokością, inteligentnym sposobem konfiguracji systemu jest wykonanie kilku obrazów poprzez przemieszczanie kamer lub produktów.
Na przykład, jeśli pole widzenia, w którym mają być wykrywane kody kreskowe lub DMC, wynosi 10 x 2 metry, można przesuwać jedną kamerę na wózku i wykonywać 5 obrazów o wymiarach 2x2 metry, zamiast używać 5 kamer
Kamery liniowe a kamery obszarowe do odczytu kodów
Nasi klienci często pytają, jaka jest różnica między kamerami liniowymi a kamerami matrycowymi w wykrywaniu kodów kreskowych.
W przypadku kamer liniowych obraz jest rekonstruowany w oprogramowaniu linia po linii na potrzeby inspekcji, co następuje, gdy obiekt przechodzi pod czujnikiem. Kamery liniowe są preferowane podczas stosowania przenośnika taśmowego do przemieszczania produktów pod kamerą. W przypadku kamer liniowych bardzo ważne jest określenie, kiedy przechwytywać każdą linię pikseli, ponieważ zależy to od prędkości przemieszczającego się obiektu. Często stosuje się enkodery. Kamera liniowa jest bardzo droga, a do stworzenia stabilnego rozwiązania potrzebne są enkodery.
Kamery matrycowe są znacznie tańsze, bardziej elastyczne i łatwiejsze w instalacji. Mogą odczytywać kody kreskowe i kody DMC w bardzo różnych środowiskach. Dlatego > 95% zastosowań do odczytu kodów kreskowych lub kodów DMC wykorzystuje kamerę matrycową.
Wniosek
Jeśli szukasz ekonomicznego rozwiązania do odczytu kodów, zalecamy stosowanie kodów DMC. Kod Data Matrix można odczytać za pomocą kamery o niższej rozdzielczości, a kamery o niskiej rozdzielczości są tańsze niż kamery o wysokiej rozdzielczości. Jeśli chcesz odczytywać kody kreskowe lub dodatkowo obniżyć cenę rozwiązania do odczytu kodów DMC, zalecamy zastosowanie rolling shutter, jeśli to możliwe, ponieważ są one tańsze niż kamery z migawką globalną.
Wymaganą rozdzielczość można również zmniejszyć, zwiększając rozmiar najcieńszej linii / punktu lub zmniejszając pole widzenia. Pole widzenia można również zmniejszyć, stosując wiele kamer obejmujących całkowite pole widzenia.
Otrzymywać powiadomienia o artykułach w centrum wiedzy?
Czy artykuły w naszym centrum wiedzy są dla Ciebie pomocne? Koniecznie obserwuj VA Imaging na LinkedIn, ponieważ będziemy tam publikować nowe artykuły natychmiast po ich opublikowaniu.