激光掃描儀
在代碼面世初期，代碼僅可使用激光掃描儀讀取。激光掃描儀將激光束作為光源，通常使用振蕩偏轉(zhuǎn)反射鏡或旋轉(zhuǎn)棱鏡將激光束來回投射到整個(gè)條碼上。然后，使用一個(gè)光電二極管測量條碼反射回來的光線強(qiáng)度。接著，光電二極管將輸出一個(gè)模擬信號，然后再將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。
盡管激光掃描儀是一種比較陳舊的技術(shù)，但它們?nèi)钥商峁┮恍┎僮鲀?yōu)勢。首先，激光掃描儀無需使用圖像處理器。其次，它們的掃描速度也很快，每秒鐘能夠進(jìn)行多達(dá)1,300次掃描。最后，由于它們使用的是激光，這是一種非常準(zhǔn)直的光束，無論激光是從多遠(yuǎn)的位置發(fā)射出來的，基本上都不會(huì)出現(xiàn)偏離，因此，如果使用特殊的光學(xué)元件，激光掃描儀可以在相對較遠(yuǎn)的距離下讀取一維條碼。
然后，這并不意味著激光掃描儀不存在局限性。激光掃描儀的關(guān)鍵局限性在于，它們無法讀取二維碼，而相比一維條碼，二維碼的應(yīng)用現(xiàn)在正日益普及。另外，激光掃描儀通常也難以讀取棘手的一維條碼，如印刷質(zhì)量不佳、對比度低、扭曲變形或受損的一維條碼，而在實(shí)際應(yīng)用中，代碼讀取環(huán)境很少是完美無缺的，因此，誤讀和無法讀取的數(shù)量通常會(huì)過高。如果元件高度反光，再加上光源的反射，往往會(huì)在元件上形成熱斑，進(jìn)而也會(huì)影響激光掃描儀讀取元件。
另外，代碼位置對激光掃描儀而言也很重要，這是因?yàn)?，除少?shù)例外情形，一維條碼通常必須以從左至右的順序進(jìn)行掃描。這可能需要使用額外的夾具或機(jī)械系統(tǒng)，以保證物品上的代碼始終朝著同一方向。而且，激光掃描儀還使用振蕩偏轉(zhuǎn)反射鏡等活動(dòng)元件，這些活動(dòng)元件在使用中很容易損壞，從而會(huì)導(dǎo)致額外的維修或更換成本和時(shí)間。最后，由于眼部安全性問題，用戶必須對激光掃描儀采取隔離措施，以保護(hù)附近工人的人身安全。
基于圖像的讀碼器
基于圖像的讀碼器基本上都包含一臺數(shù)字相機(jī)，用于采集代碼的圖像，另外還包含一臺微型處理器，用于運(yùn)行一些特別的圖像處理軟件，定位和解碼代碼，然后，再將所得出的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸出去。
圖像分辨率
選擇圖像傳感器或相機(jī)時(shí)，分辨率是最大的區(qū)分因素之一。圖像分辨率是指每個(gè)圖像是由多少像素組成的。
談到如何將基于圖像的讀碼器的分辨率與應(yīng)用相匹配，最常見的標(biāo)準(zhǔn)之一就是每個(gè)模塊所占的像素?cái)?shù)量(PPM)。PPM是指需要使用多少像素來覆蓋代碼的一個(gè)單元格或模塊，其可以確認(rèn)相機(jī)是否具有讀取代碼所需的足夠分辨率。雖然行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求PPM達(dá)到1.5至2，但康耐視最新推出的Hotbars IITM算法可以將PPM要求降低至0.8。
鏡頭
對于基于圖像的讀碼器而言，光學(xué)元件是優(yōu)質(zhì)代碼圖像采集的關(guān)鍵。性能卓越的基于圖像的讀碼器通常可同時(shí)提供S接口和C接口鏡頭選項(xiàng)，用戶可根據(jù)在指定的工作距離下采集代碼圖像所需的分辨率數(shù)量來選擇鏡頭。康耐視最新推出的基于圖像的讀碼器還可提供液態(tài)鏡頭技術(shù)，這可以讓讀碼器輕松適應(yīng)固定式讀碼器與輸送帶上的產(chǎn)品之間的工作距離變化。液態(tài)鏡頭利用電荷來改變油與水這兩種不同的液體所形成的界面形狀，這樣可以使光線彎曲，從而使圖像聚焦。不同于傳統(tǒng)的變焦鏡頭，液態(tài)鏡頭無需移動(dòng)或使用機(jī)械元件，因此，相比機(jī)械或旋轉(zhuǎn)式光學(xué)元件，液態(tài)鏡頭將會(huì)堅(jiān)固耐用得多。
光源
光源在優(yōu)質(zhì)代碼圖像的采集方面也發(fā)揮著重要的作用。基于圖像的讀碼器通?？商峁┒喾N光源選項(xiàng)，以保證能夠精確地讀取任何代碼，包括印刷標(biāo)簽上的代碼、凹面上的點(diǎn)陣式二維碼等。康耐視基于視覺的手持式讀碼器可提供三種最主要的光源：明視場照明、暗視場照明和穹頂漫射照明。明視場照明突出的是組成代碼的各種標(biāo)識，而暗視場照明是指低角度照明，其突出的是代碼標(biāo)識周圍的區(qū)域，非常適用于讀取點(diǎn)陣式二維碼和凹面上的代碼。穹頂漫射照明則非常適用于讀取反光表面和曲面上的元件，這是因?yàn)槠淇梢詼p少熱斑，并生成高對比度圖像?？的鸵暬趫D像的固定式讀碼器可提供多種集成式光源選項(xiàng)以及外部光源選項(xiàng)。另外，康耐視還可提供許多其他光源選項(xiàng)。
● 液態(tài)鏡頭技術(shù)可幫助制造商將代碼讀取率從75%提高到100%
挑戰(zhàn)
制造商把不同尺寸的收縮包裝玻璃纖維卷堆疊在滑軌上時(shí)，要對這些產(chǎn)品上的代碼實(shí)現(xiàn)100%的讀取率。
解決方案
Owens Corning公司部署了康耐視的DataMan讀碼器，其集成了液態(tài)鏡頭技術(shù)，可自動(dòng)將讀碼器調(diào)整到不同的焦距。
由于讀碼器能夠微調(diào)設(shè)置，并調(diào)整對比度和亮度，因此成功克服了透明收縮包裝材料引起的鏡面眩光問題。
接近100%的讀取率消除了操作員手動(dòng)介入自動(dòng)化程序來保證標(biāo)簽始終位于輥卷頂部的需要。這使操作員能夠省下大量時(shí)間，用于在生產(chǎn)過程中完成其它工作。
● DataMan讀碼器可幫助電池制造商解決讀取率和集成的挑戰(zhàn)
應(yīng)用
提高激光標(biāo)記到塑料基材上的二維DataMatrix碼的讀取率，同時(shí)在讀碼器和用于控制生產(chǎn)線的可編程邏輯控制器(PLC)之間實(shí)現(xiàn)更加無縫的集成。
解決方案
在產(chǎn)線上部署有各種工業(yè)協(xié)議和二維碼解碼軟件的DataMan讀碼器，能夠解決各種代碼外觀下降問題。
較高的讀取率幾乎消除了生產(chǎn)過程中手動(dòng)輸入代碼數(shù)據(jù)的需求。而該公司以前曾遇到過生產(chǎn)量顯著下降和數(shù)據(jù)輸入錯(cuò)誤問題。
通信
最后，行業(yè)最佳的基于圖像的讀碼器可提供全面的工業(yè)通信協(xié)議，包括以太網(wǎng)、USB、RS-232、離散I/O、Ethernet/IP、PROFINET和Modbus TCP/IP。這簡化了讀碼器與工廠網(wǎng)絡(luò)之間的集成，對于讀取和發(fā)送產(chǎn)品跟蹤信息，以及在極少量無法讀取或誤讀情況下存儲(chǔ)圖像而言，這一點(diǎn)都十分關(guān)鍵。行業(yè)最佳的基于圖像的讀碼器允許用戶對無法讀取的圖像實(shí)時(shí)進(jìn)行分析，也可將其存儲(chǔ)起來，以供日后審核，還能在打印機(jī)印刷出來的代碼對比度不夠，或者打點(diǎn)標(biāo)記系統(tǒng)的針頭需要更換時(shí)，及時(shí)向操作員發(fā)送警報(bào)信息。能夠?qū)崟r(shí)進(jìn)行性能評估，并提供統(tǒng)計(jì)流程控制(SPC)，這是基于圖像的讀碼器優(yōu)于其前身激光掃描儀的另一大優(yōu)勢。
由于基于圖像的讀碼器能夠提供額外的性能和靈活性，工業(yè)客戶可能會(huì)認(rèn)為基于圖像的讀碼器的成本要比激光掃描儀昂貴得多。雖然這一點(diǎn)在過去的確是事實(shí)，但最新型的基于圖像的讀碼器的成本與工業(yè)激光掃描儀的幾乎相當(dāng)，而工業(yè)激光掃描儀的功能卻要少得多。另外，新型微處理器和CMOS數(shù)字傳感器芯片也意味著，基于視覺的讀碼系統(tǒng)的速度幾乎能夠趕上速度最快的激光掃描儀。而且，除了這些技術(shù)發(fā)展成果外，還有基于圖像的讀碼器的傳統(tǒng)優(yōu)勢，包括：無活動(dòng)元件，從而可延長激光掃描儀的使用壽命;能夠讀取受損代碼和全向代碼;能夠存儲(chǔ)圖像以供日后進(jìn)行審核和跟蹤，以及監(jiān)控代碼標(biāo)記系統(tǒng)。
（轉(zhuǎn)載）
