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，通常使用振蕩偏轉反射鏡或旋轉棱鏡將激光束來回投射到整個條碼上。然后，使用一個光電二極管測量條碼反射回來的光線強度。接著，光電二極管將輸出一個模擬信號，然后再將模擬信號轉換成數(shù)字信號。

　　盡管激光掃描儀是一種比較陳舊的技術，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，每秒鐘能夠進行多達1,300次掃描。最后，由于它們使用的是激光，這是一種非常準直的光束，無論激光是從多遠的位置發(fā)射出來的，基本上都不會出現(xiàn)偏離，因此，如果使用特殊的光學元件，激光掃描儀可以在相對較遠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，如印刷質量不佳、對比度低、扭曲變形或受損的一維條碼，而在實際應用中，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)量通常會過高。如果元件高度反光，再加上光源的反射，往往會在元件上形成熱斑，進而也會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，這是因為，除少數(shù)例外情形，一維條碼通常必須以從左至右的順序進行掃描。這可能需要使用額外的夾具或機械系統(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反射鏡等活動元件，這些活動元件在使用中很容易損壞，從而會導致額外的維修或更換成本和時間。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，用于采集代碼的圖像，另外還包含一臺微型處理器，用于運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)絡傳輸出去。

　　圖像分辨率

　　選擇圖像傳感器或相機時，分辨率是最大的區(qū)分因素之一。圖像分辨率是指每個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用相匹配，最常見的標準之一就是每個模塊所占的像素數(shù)量(PPM)。PPM是指需要使用多少像素來覆蓋代碼的一個單元格或模塊，其可以確認相機是否具有讀取代碼所需的足夠分辨率。雖然行業(yè)標準要求PPM達到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，光學元件是優(yōu)質代碼圖像采集的關鍵。性能卓越的基于圖像的讀碼器通?？赏瑫r提供S接口和C接口鏡頭選項，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?？的鸵曌钚峦瞥龅幕趫D像的讀碼器還可提供液態(tài)鏡頭技術，這可以讓讀碼器輕松適應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)鏡頭無需移動或使用機械元件，因此，相比機械或旋轉式光學元件，液態(tài)鏡頭將會堅固耐用得多。

　　光源

　　光源在優(yōu)質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，以保證能夠精確地讀取任何代碼，包括印刷標簽上的代碼、凹面上的點陣式二維碼等?？的鸵暬谝曈X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識，而暗視場照明是指低角度照明，其突出的是代碼標識周圍的區(qū)域，非常適用于讀取點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，這是因為其可以減少熱斑，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以及外部光源選項。另外，康耐視還可提供許多其他光源選項。

　　● 液態(tài)鏡頭技術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，要對這些產(chǎn)品上的代碼實現(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，可自動將讀碼器調整到不同的焦距。

　　由于讀碼器能夠微調設置，并調整對比度和亮度，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介入自動化程序來保證標簽始終位于輥卷頂部的需要。這使操作員能夠省下大量時間，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)

　　應用

　　提高激光標記到塑料基材上的二維DataMatrix碼的讀取率，同時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圖像而言，這一點都十分關鍵。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時進行分析，也可將其存儲起來，以供日后審核，還能在打印機印刷出來的代碼對比度不夠，或者打點標記系統(tǒng)的針頭需要更換時，及時向操作員發(fā)送警報信息。能夠實時進行性能評估，并提供統(tǒng)計流程控制(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)客戶可能會認為基于圖像的讀碼器的成本要比激光掃描儀昂貴得多。雖然這一點在過去的確是事實，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，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;能夠存儲圖像以供日后進行審核和跟蹤，以及監(jiān)控代碼標記系統(tǒng)。

（轉載）