条码检测仪在条码质量检测中的应用

魏宋杨

（云南省标准化研究院，云南 昆明 650228）

0 引 言

条码技术主要研究如何用一组深浅相间的条形符号来表示数据，并将条码符号所表示的数据转变为可供计算机识读的数据。条码技术的广泛应用极大地提高了数据采集和信息处理的速度，而条码质量的好坏关系到数据采集的准确性和效率。条码印刷品质量不合格，轻则会因扫描识读设备拒读而影响输入速度，降低工作效率[1]；严重时会因扫描识读设备误读或字符替换错误而造成自动化管理系统混乱和故障，在商品流通领域会因误读引发的价格计算错误而造成经济损失。条码检测仪主要用于条码符号质量检验，通过建立科学、先进、完善的条码质量检测系统，为条码应用系统正常运行提供技术保障。

1 条码检测仪的工作原理

条码检测仪是用于检验条码符号质量的仪器，主要测量条码符号的条/空反射率和条/空宽度。条码检测仪的条/空反射率测量范围为2%≤R≤99%；条/空宽度测量范围通常为0.127mm≤D≤5.700mm[2]。

条码检测仪按照扫描方式可分为机械位移扫描式（包括笔型、自动机械型和激光枪型）和电子位移扫描式两类。

条码检测仪通常由光电扫描器、辅助测长装置和计算机等部分组成。由扫描器光源发出的光束照射在条码符号上，依次移过各条/空，并被条码符号反射；反射光经过光学系统投射在光电转换器上，被转变成电信号。扫描过程中，反射光强度随着各条/空反射率的不同而改变，相应电信号的大小也随之改变，电信号的量值与反射率成正比。仪器根据扫描电信号的量值测出各条/空的反射率。当扫描光点或采样区域的中心经过条与空的过渡边界时，扫描电信号电平具有一定特征，仪器据此判定条/空的前、后边界，再根据辅助测长装置的计数值，计算出从前边界到后边界的位移量，从而测出条/空。扫描测量原理见图1。

图1 扫描测量原理

2 条码检测仪的结构及选型

条码检测仪的结构框图见图2。

图2 条码检测仪结构框图

2.1 条码检测仪测量光路、测量光波长和测量孔径

条码检测仪的测量光路应符合GB/T 14258-2003《信息技术 自动识别与数据采集技术 条码符号印制质量的检验》中4.2.1.3的规定。测量光波长为（670±10）nm[3]。测量孔径的选择见表1。

表1 测量孔径的选择

2.2 条码检测仪测量的照明

检测工作区域照度应符合条码检测仪的技术要求，如无要求时检测工作区域照度应≤100lx。

目前一些条码检测设备，对条码符号的检测保证在≤100lx环境下检测，如：东方捷码C42A、AXICON 6000/6500/7000，HONEYWELL QC 890等。

2.3 条码检测仪的选型

条码检测仪应符合ISO/IEC15426-1中一致性要求的规定。条码检测仪可分为便携式条码检测仪、在线式条码检测仪和固定式（台式）条码检测仪。

便携式条码检测仪外形小巧、方便快捷、价格较便宜，广泛适用于各种场合，可提供平均条码偏差、宽窄比、可译码度等检测数据。便携式条码检测仪对生产现场质量控制具有重要指导意义，但由于一般不具备综合分析数据能力，且测量精度不高，因此不作为条码符号印制质量判定的检测设备。

在线式条码检测仪是一种专门设计的安装在印刷设备上的检测仪，能自动监控条码生产过程，实时控制质量。一些设备甚至能自动反馈控制指令以提高条码符号质量，并重新印刷有缺陷的条码。

固定式（台式）条码检测仪是一种非接触式检测仪器，一般为高性能的条码检测仪，通常选择此类设备作为条码符号印制质量判定的检测仪[4]。

3 条码检测仪的应用

条码检测仪主要用于检测条码符号质量，即利用条码检测设备及标准规定的检测方法，对条码的各项技术指标进行测量并给出质量评价的过程。

3.1 检测项目

条码检测仪主要检测条码译码正确性、符号一致性、最低反射率、符号反差、最小边缘反差、调制比、缺陷度、可译码度、空白区宽度。

3.2 检测方法

采用GB/T 14258-2003中规定的扫描反射率曲线分析-质量分级检测方法。检测时尽可能使被检条码符号处于设计的被扫描状态。对不能在实物包装形态下被检测的样品，应做适当处理，使样品平整、大小适于检测，条码符号四周保留足够的固定尺寸。对于不透明度小于0.85的符号印刷载体，检测时应在符号底部衬上反射率小于5%的暗平面。

3.3 检测带

应该在检测带内对条码符号进行检测。检测带是商品条码符号的条码字符条底部边线以上，条码字符条高10%处和90%处之间的区域[5]，见图3。

3.4 扫描测量次数

对条码符号进行质量评价，应在10个不同条高位置上各进行1次扫描测量。其他情况下，测量次数可以适当减少[6]。

3.5 扫描测量

条码检测仪应能按GB/T 14258-2003的规定测量扫描反射率曲线参数值。当扫描点或取样孔径移过条码符号时得出扫描反射率曲线，扫描反射率曲线是分析、评价条码符号印制质量的基础，通过分析扫描反射率曲线特征，确定各个参数值。扫描反射率曲线可以是存放在存储器中的数据形式或可供人观察的形式[7]。扫描反射率曲线特征示意图见图4。

图3 检测带

图4 扫描反射率曲线特征示意图

3.6 检测数据处理

3.6.1 扫描反射率曲线等级的确定

取单次测量扫描反射率曲线的参考译码、最低反射率、符号反差、最小边缘反差、调制比、缺陷度、可译码度、空白区宽度、宽窄比诸参数等级中的最小值作为该扫描反射率曲线的等级。

各参数的等级及扫描反射率曲线的等级用字母表示时，字母等级与数字等级的对应关系是：A-4，B-3，C-2，D-1，F-0。

3.6.2 符号等级的确定

10次测量中有1次译码错误,则符号等级为0。10次测量中无译码错误，以10次测量扫描反射率曲线等级的算术平均值作为符号等级值。

3.6.3 符号等级的表示方法

符号等级以G/A/W的形式来表示，其中G是符号等级，保留小数点后一位；A是测量孔径的参考号（标号）；W是测量光波长以纳米为单位的数值[8]。例如“2.5/06/660”。

符号等级也可以用字母 A，B，C，D，F 来表示,字母符号等级与数字符号等级的对应关系是:A-（3.5≤G≤4.0）；B-（2.5≤G＜3.5）；C-（1.5≤G＜2.5）；D-（0.5≤G＜1.5）；F-（G＜0.5）。等级 4 表示质量最好，等级0表示质量最差。

3.6.4 扫描反射率曲线各单项参数检测结果表示方法

扫描反射率曲线的各个单项评价参数能够为条码印制过程中的质量控制提供有价值的指导。对于一个条码符号经检测得出的10个扫描反射率曲线,可以计算各单项参数（除参考译码外）10次测量值的平均值并确定平均值的等级；可以计算参考译码参数的10次测量的等级平均值，把这些平均值及其对应等级或等级的平均值作为检测结果在检测报告中给出。

3.7 条码质量控制

我国在条码质量控制方面采用过程控制、条码质量监督检验及市场调查的控制方法。

4 结束语

条码是一种传递信息的特殊图形，与普通印刷品比较，条码对印刷尺寸精度和光学特性有着特殊的要求。条码的印制质量是确保条码正确识读的关键因素之一，用条码检测仪检测条码质量，能有效地控制条码质量，起到预防作用、质量把关作用、信息反馈作用。

[1] 郑文超，崔鸿富，宁炜文.商品条码基础[M].北京：中国标准出版社，1999：72-72.

[2] JJG 979—2003条码检测仪[S].北京：中国计量出版社，2003.

[3]GB/T 14258—2003信息技术 自动识别与数据采集技术条码符号印制质量的检验[S].北京：中国标准出版社，2003.

[4] 陈丹晖，刘红.条码技术与应用[M].北京：化学工业出版社，2006（4）：95-96.

[5]GB/T 12905—2000条码术语[S].北京：中国标准出版社，2000.

[6]GB/T 18348—2008商品条码 条码符号印制质量的检验[S].北京：中国标准出版社，2008.

[7] 中国物品编码中心.商品条码应用指南[M].北京：中国标准出版社，2003：72-75.

[8]GB 12904—2008商品条码 零售商品编码与条码表示[S].北京：中国标准出版社，2008.