Barcode- en DMC-code lezen met industriële camera's en beeldverwerkingssoftware

Dit artikel beschrijft hoe u de meest betaalbare machine vision camera-oplossing kunt gebruiken om barcodes en DMC-codes (Datamatrix-codes) te lezen. Verder leggen we het onderscheid tussen DMC-codes en barcodes uit door hun voor- en nadelen te bespreken. We voegen ook een formule toe om u te helpen bij het bepalen van de benodigde resolutie, samen met nuttige voorbeelden voor het lezen van DMC en barcodes.   

Barcodes versus DMC-codes

DMC-codes verdienen de voorkeur boven barcodes als het gaat om het lezen van codes met industriële machine vision-camera's. Camera's met een lagere resolutie kunnen DMC-codes lezen met hetzelfde gezichtsveld als streepjescodes. Daarom kunt u goedkopere camera's gebruiken om DMC-codes te lezen. Dit houdt in dat u een groter gezichtsveld kunt onderzoeken met behulp van DMC-codes voor dezelfde hardware en kosten.

DMC-code, ook wel datamatrix genoemd, is een matrix van punten. Modulegrootte wordt gebruikt om de puntgrootte te specificeren. Deze punten zijn voor machine vision-algoritmen gemakkelijker te lezen dan de extreem dunne lijnen die in streepjescodes worden gebruikt.

De verhouding tussen de grootte van het kleinste detail en het gezichtsveld dat we in een enkel frame of beeld willen onderzoeken, bepaalt de noodzakelijke resolutie.

Bovendien zijn DMC-codes aanzienlijk kleiner dan barcodes, waardoor de benodigde etiketgrootte kleiner is. Dit is een illustratie van een DMC-codelabel en een BARCODE-label die exact dezelfde informatie bevatten.

Industriële camera's met rollende versus globale sluiter

De prijs van de industriële camera wordt aanzienlijk beïnvloed door het type sluiter voor resoluties hoger dan 1,6 MP. Een global shutter kan worden gebruikt als er beweging is, terwijl een rolling shutter alleen kan worden gebruikt als de camera en het object bewegingloos zijn. Bekijk het uitgebreide artikel over rolluiktypes van ons kenniscentrum voor meer specifieke details over het onderscheid tussen rolluiken en globale rolluiken of stel je vraag via onderstaand formulier!

Vragen of ondersteuning?

Als feitelijk voorbeeld hebben we een cameraresolutie van 12 MP nodig. Hieronder ziet u de prijsvergelijking van een rolluik versus een globaal sluitercamerasysteem:

12 MP rolluik met lens: MER2-1220-32U3M + LCM-10MP-12MM-F2.8-1.5-ND1 = vanaf $ 500

12 MP Global shutter met lens: ME2P-1230-23U3C + LCM-10MP-16MM-F1.6-1.3-ND1 = vanaf $ 1600

Houd er rekening mee dat niet elk type sluiter in dezelfde resolutie wordt aangeboden. Met uitzondering van de 12MP camera's is het dus onmogelijk om camera's met dezelfde resolutie in het prijsvoorbeeld hierboven te vergelijken.

Berekening van de vereiste cameraresolutie voor barcode

We moeten de grootte van het gezichtsveld en de breedte van de dunste lijn van de streepjescode die we willen zien kennen om de resolutie te berekenen die nodig is om streepjescode-etiketten te inspecteren.

We kunnen het gezichtsveld verkleinen of de dunste lijn van de streepjescode groter maken om de vereiste resolutie te verlagen.

Berekening van de vereiste cameraresolutie voor DMC-code

We moeten de grootte van het gezichtsveld en het kleinste punt of vierkant (modulegrootte) in de datamatrix bepalen om de resolutie te bepalen die nodig is om DMC-codelabels te inspecteren.

We kunnen het gezichtsveld verkleinen of de modulegrootte van de DMC-code vergroten om de vereiste resolutie te verlagen.

Minimale resolutie versus aanbevolen resolutie voor het lezen van code

Voor een betrouwbare, stabiele DMC-code en barcodelezing is resolutie essentieel. In dit voorbeeld berekenen we de systeemconfiguratie in twee scenario's: minimale resolutie en aanbevolen resolutie.

Een minimum van 1,5 pixels per lijnbreedte (voor barcodes) of 1,5 pixels per punt (voor DMC-codes) is wat we nodig hebben voor een minimale resolutie. Als de labelkwaliteit, het licht, de geometrie en andere parameters allemaal op het ideale niveau zijn, of als u meerdere foto's van dezelfde code maakt. Dit zou gestaag kunnen werken.

Minimaal twee pixels per lijnbreedte (voor streepjescodes) of twee pixels per punt (DMC) is de aanbevolen resolutie. Drie pixels is het ideale antwoord. De cameraresolutie is hoger dan nodig als er meer pixels per lijnbreedte of punt zijn. Er zullen in totaal hogere installatiekosten zijn. Aan de andere kant zal het lezen van DMC-codes en barcodes eenvoudiger, sneller, beter en stabieler zijn met meer pixels.

Formule voor resolutieberekening

Om de resolutie te bepalen, kunt u de volgende formule gebruiken:

Cameraresolutie = Gezichtsveld / systeemresolutie

Systeemresolutie = (dunste lijn of modulegrootte) / (minimale of aanbevolen resolutie per dunste lijn of modulegrootte).

Bijvoorbeeld: Welke camera heb ik nodig om een ​​barcode te detecteren met een dunste lijn van 1 mm in een gezichtsveld van 1000*600 mm. Wij gaan voor de aanbevolen resolutie.

Systeemresolutie = 1 mm/2 pixels = 0,5 mm/pixel

Horizontale cameraresolutie = 1000 mm (horizontaal gezichtsveld) / 0,5 mm (systeemresolutie) = 2000 pixels

Verticale camera Resolutie = 600 mm (verticaal gezichtsveld) / 0,5 mm (systeemresolutie) = 1200 pixels

Ons systeem heeft een camera nodig met een resolutie van minimaal 2000*1200 pixels = 2,4 MP camera.

Als het object bewegingloos is, raden we een 6MP-rolluikcamera aan. Wij adviseren de 3MP global shutter-camera als het object beweegt.

Het belang van beeldverwerkingssoftware bij het lezen van barcodes / DMC-labels met machine vision

Voor het uitlezen van barcodes en DMC-codes is de softwarekeuze essentieel. Het vermogen van het systeem om codes te lezen en te herkennen is essentieel. Over het algemeen kunnen codes gemakkelijker worden herkend, gelezen en gedecodeerd naarmate de software-algoritmen beter zijn.

De kracht van Zebra Aurora Vision-software

Aurora Vision Beeldverwerkingssoftware

Het selecteren van de juiste software is cruciaal voor het decoderen van DMC en barcodes. Het is absoluut noodzakelijk dat het systeem codes kan lezen en herkennen. Over het algemeen geldt dat hoe geavanceerder de software-algoritmen zijn, hoe gemakkelijker het is om codes te herkennen, lezen en decoderen.

De tools zijn ongelooflijk sterk en snel. Bij elke test die we hebben uitgevoerd, presteerden we beter dan klanten die open source-algoritmen voor het lezen van code gebruikten wat betreft het leessuccespercentage op uitdagende afbeeldingen. Vooral in situaties met slechte verlichting of lage resolutie (zoals reflecties).

Hier is een voorbeeld van hoe u Aurora Vision Studio gebruikt om streepjescodes te lezen:

Toepassing van codelezen in de praktijk

Het verkleinen van het gezichtsveld zal, zoals eerder vermeld, de benodigde cameraresolutie verlagen. Een slimme manier om een ​​systeem op te zetten is door de camera's of de producten te verplaatsen om meerdere beelden vast te leggen als het gezichtsveld erg breed is in verhouding tot de hoogte.

In plaats van vijf camera's te gebruiken, kunt u bijvoorbeeld één camera op een trolley verplaatsen en vijf foto's maken van 2 bij 2 meter, als uw gezichtsveld 10 bij 2 meter is en u barcodes of DMC wilt detecteren.

Lijnscancamera's versus gebiedscancamera's voor het lezen van codes

Wat Line scan camera’s anders maakt dan Area scan camera’s op het gebied van barcodedetectie is een vraag die wij voortdurend van onze klanten krijgen.

Wanneer een object onder de sensor van een lijnscancamera passeert, wordt in software een beeld regel voor regel gereconstrueerd voor inspectie. Wanneer de producten met een transportband onder de camera worden verplaatst, zijn linescancamera's de beste optie. De timing van elke pixellijnopname voor lijnscancamera's is van cruciaal belang, omdat deze varieert op basis van de snelheid van het passerende object. Encoders worden veelvuldig gebruikt. De kosten van een lijnscancamera zijn hoog en er zijn encoders nodig om een ​​stabiele oplossing te bieden.

Het installeren van area-scancamera's is eenvoudiger, goedkoper en biedt meer flexibiliteit. Ze kunnen DMC-codes en barcodes in radicaal verschillende instellingen lezen. Daarom wordt in ruim 95% van de toepassingen een areascancamera gebruikt voor het lezen van barcodes of DMC-codes.

Conclusie voor DMC en barcodelezen

DMC-codes zijn de meest betaalbare optie als u op zoek bent naar een oplossing voor het lezen van codes. Camera's met een lage resolutie zijn goedkoper dan camera's met een hoge resolutie en kunnen nog steeds de datamatrix lezen. Als u barcodes wilt lezen en de kosten van uw oplossing voor het lezen van DMC-codes wilt verlagen, raden wij u aan een rolluik te gebruiken in plaats van een global shutter-camera, omdat deze goedkoper zijn.

Bovendien kunt u het gezichtsveld verkleinen of de dunste lijn of punt vergroten om de vereiste resolutie te verlagen. Het gebruik van meerdere camera's om het gehele gezichtsveld te bestrijken is een andere manier om het gezichtsveld te verkleinen.

Heeft u nog vragen over het lezen van barcode- of datamatrixcodes?

Neem contact met ons op als u nog vragen heeft over het lezen van codes. Wij helpen u graag verder.

Vindt u de artikelen in ons kenniscentrum nuttig? We zullen nieuwe artikelen op LinkedIn plaatsen zodra ze verschijnen, dus volg GeT Cameras daar zeker.