由視覺系統(tǒng)和條形碼閱讀器提供數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和以往的相比較，能以更強(qiáng)的一致性和更容易的設(shè)置分析更多的應(yīng)用項(xiàng)目。以下說明這是怎樣做到的。 　　 眼見為實(shí)，如同這句成語所說，請仔細(xì)閱讀以下技術(shù)說明和應(yīng)用信息，這使你更容易實(shí)施新一代的視覺/條形碼設(shè)備。 基本情況 　　 基本的一維格式條形碼由不同寬度和間隔的豎線組成（如商品外包裝上這一類型的條形碼）。更為復(fù)雜的二維（2D）數(shù)據(jù)矩陣條形碼在二維格式中存放了更多的信息。條形碼就像一段文字中的一行，而2D條形碼則是整段文字。 　　 基于條形碼的信息用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)和質(zhì)量、庫存、生命周期跟蹤以及物流工作中。條形碼包含的信息可以擴(kuò)展到軟件中以用于控制和自動(dòng)化，生產(chǎn)線，維護(hù)，采購，客戶支持，資源規(guī)劃以及立體倉庫。因?yàn)闂l形碼并不只是組豎線，越來越多的信息被塞進(jìn)越來越小的空間中，所以，性能更優(yōu)的機(jī)器視覺系統(tǒng)和高端閱讀器技術(shù)總是會提供幫助。 在很多應(yīng)用中，可以由行業(yè)中普遍使用的自動(dòng)識別商品的閱讀器有效地對傳統(tǒng)的條形碼進(jìn)行掃描。在很多早期的產(chǎn)品應(yīng)用中仍需要OCR/OCV（光學(xué)字符號識別/光學(xué)字符檢驗(yàn)），標(biāo)簽上還需含有人們可讀取的信息。 Cognex ID項(xiàng)目經(jīng)理Carl Cerst建議，在使用更為復(fù)雜的2D數(shù)據(jù)矩陣條形碼的工業(yè)環(huán)境中，應(yīng)該采用視覺系統(tǒng)。在眾多供應(yīng)商中，最近Cognex聲稱，（他們的產(chǎn)品）不僅能夠閱讀RSS字符集，還能閱讀CS復(fù)合字符集，這些字符集用在藥品外包裝上以達(dá)到識別和跟蹤產(chǎn)品的目的。 　　 最近提議的美國聯(lián)邦法令規(guī)定，單位劑量的藥品上需增加包含藥品安全問題報(bào)告的條形碼。制藥企業(yè)將關(guān)于藥品的信息（連同生產(chǎn)日期與批量）以機(jī)器可以讀出的格式存放在標(biāo)簽上，這樣便從藥品生產(chǎn)擴(kuò)展到了供應(yīng)鏈——從醫(yī)院和藥店到按照處方取藥的消費(fèi)者。 　　 在其他工業(yè)如半導(dǎo)體工業(yè)，印刷電路板制造業(yè)，生活消費(fèi)品，包裝業(yè)中，2D條形碼正逐漸得到應(yīng)用，尤其是在質(zhì)量和批量跟蹤中。 　　 汽車工業(yè)和航天工業(yè)為了更好地在產(chǎn)品的生命周期進(jìn)行跟蹤，在其獨(dú)立部件例如變速箱，傳動(dòng)系統(tǒng)以及各種配件上壓印或刻蝕上條形碼。（想象一下，只需召回400部車輛的價(jià)值而不是召回40萬部車輛的價(jià)值） 　　 由機(jī)器視覺來讀取更復(fù)雜的條形碼是很方便的，尤其是在金屬部件上的條形碼，因?yàn)椋汗饬?、無光澤和粗糙的表面，精確到點(diǎn)大小的可變性，光照的影響和需要在一定角度下以600～2000個(gè)/分鐘的速率進(jìn)行讀取時(shí)，使用機(jī)器視覺是必要的。 　　 Gerst 解釋說，在處理大量部件時(shí)，具有完善算法和光學(xué)條件的機(jī)器視覺能使復(fù)雜條形碼的讀取具有很高的可靠性。 　　 Gerst說：“對于條形碼來說，這是它的一次巨大的機(jī)會，它可采用信息技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施來幫助識別生產(chǎn)中的問題。僅僅做一些測定和相關(guān)的調(diào)整，就能很輕松地提高50%的產(chǎn)量或使每年的庫存周轉(zhuǎn)多上10次?！? Delphi 公司采用2D條形碼 　　 汽車工業(yè)要求標(biāo)記和跟蹤所有的零件和組件，這有助于追蹤進(jìn)行中的作業(yè)和管理維修事宜等，Delphi公司在一些生產(chǎn)線上安裝了Microscan Quadrus EZ智能攝像機(jī)，用于讀取它在Juarez,墨西哥的一家工廠生產(chǎn)的用于新型防鎖死剎車系統(tǒng)部件上的點(diǎn)擊數(shù)據(jù)矩陣。 　　 一家位于Centerville（美國俄亥俄州）的條形碼公司的系統(tǒng)集成工程師Craig Dring說，“只是把這些有缺陷部件的特別車輛識別出來并召回的能力將大大減輕貫穿整個(gè)供給鏈的召回所形成的沖擊?！?Delphi公司決定在這個(gè)應(yīng)用中采取點(diǎn)擊標(biāo)記作為數(shù)據(jù)矩陣符號，此舉是為了使該標(biāo)記在部件的整個(gè)生命周期均有效。Dring說，“在讀取富有挑戰(zhàn)性的2D矩陣代碼時(shí)，堅(jiān)固且智能化的新型攝像機(jī)在技術(shù)上超過某些最為復(fù)雜的視覺系統(tǒng)，”而且不需要附加的外部照明。 　　 Dring認(rèn)為，Quardrus EZ是他所發(fā)現(xiàn)的“唯一能夠?qū)@些富有挑戰(zhàn)性的點(diǎn)擊符號進(jìn)行解碼的閱讀器技術(shù)，尤其是在這樣快的速率下，”并且和其他的視覺系統(tǒng)比起來還要省錢。設(shè)置這臺設(shè)備只需把定位器的型板對準(zhǔn)該符號然后按下“EZ”鍵；軟件，照明和解碼算法是全內(nèi)置的（同某些視覺系統(tǒng)一樣）。這個(gè)應(yīng)用程序能同時(shí)監(jiān)視標(biāo)記品質(zhì)的降低程度，當(dāng)它低于某一界限時(shí)就會發(fā)出警報(bào)，因此操作員便能在標(biāo)記系統(tǒng)出現(xiàn)問題之前就對它進(jìn)行檢查。 　　 然而，Omron電子公司的視覺產(chǎn)品市場經(jīng)理Mark Sippel說，“沒有那么多技術(shù)，只是培訓(xùn)消費(fèi)者，我聽到人們說，‘我從沒聽說過以低于10,000美元的費(fèi)用就能讓視覺系統(tǒng)做到那么多’”Sippel形容的是機(jī)器視覺的一段黑暗時(shí)期，那時(shí)它被認(rèn)為太復(fù)雜而且昂貴因而人們不屑一顧。Omron聲稱它提供的V530-R180系列的2D條形碼讀取器為讀取印記在引腳上的2D條形碼提供了最陡的角度-60度。 　　 Cognex的Gerst補(bǔ)充說，視覺系統(tǒng)供應(yīng)商在接口到可編程序控制器和各種工業(yè)應(yīng)用所需要的輸入輸出模塊方面很有經(jīng)驗(yàn)，“而且我們知道一旦采集數(shù)據(jù)后如何對它進(jìn)行處理”。 通信，數(shù)據(jù)采集和分析等領(lǐng)域已對自動(dòng)化和控制技術(shù)以及應(yīng)用項(xiàng)目積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。例如National Instruments公司的緊湊型視覺系統(tǒng)（CVS-1454），〔2003年8月的產(chǎn)品〕是為了嵌入式應(yīng)用而設(shè)計(jì)的,它允許用戶通過3個(gè)Fire Wire以多個(gè)攝像機(jī)獲取圖片，像Vision Builder For Automated Inspection or LabView這樣的軟件能夠集成條形碼的檢驗(yàn)到機(jī)器視覺中去.通信需要考慮的方面取決于設(shè)備的性能,傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量和用戶的經(jīng)驗(yàn)而有所不同。關(guān)于這個(gè)主題的更多內(nèi)容，請參閱附錄。 　　 可選擇的范圍從簡單的傳感器到高端系統(tǒng)；每天都有新設(shè)計(jì)的應(yīng)用項(xiàng)目，有些將控制系統(tǒng)高度集成，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了傳統(tǒng)的檢驗(yàn)或質(zhì)量控制。 使用PID算法的Chesapeake Science公司 　　 例如,PVI系統(tǒng)公司，National Instruments公司聯(lián)盟解決方案的提供者，最近把視覺技術(shù)作為閉環(huán)系統(tǒng)中的一部分，用于鋼絲繩生產(chǎn)中的張力控制。PVI系統(tǒng)公司（East Lyme，康涅狄格州）的總裁Doug Wilson選擇的是一個(gè)能提供反饋的視覺系統(tǒng)而不是由一些精確地對準(zhǔn)移動(dòng)鋼繩的專用傳感器所組成的復(fù)雜陣列。 Chesapeake Science公司（Stonington，康涅狄格州）應(yīng)用光纖傳感系統(tǒng)，當(dāng)鋼絲通過一個(gè)3×4英寸視野時(shí)測定標(biāo)記的位置。此檢查工作確保每個(gè)單元都是正常的長度。信息從一個(gè)幀采集器送入基于PID算法的軟件中以調(diào)整多達(dá)14個(gè)用于張力/長度控制的制動(dòng)器，從而使載荷恰當(dāng)在成品范圍之內(nèi)，張力調(diào)整使控制系統(tǒng)能把所有鋼絲繩上的標(biāo)記對齊。另外系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)采集和計(jì)數(shù)/計(jì)時(shí)卡來監(jiān)視3個(gè)解碼器和2個(gè)張力傳感器。 “我們在視覺方面作了很多工作，這看起來像一次新的探索——我們第一次把機(jī)器視覺作為PID 閉環(huán)的反饋?！?Wilson解釋說，“通常視覺系統(tǒng)用于檢驗(yàn)和度量，而在這個(gè)應(yīng)用中，由機(jī)器視覺定位的應(yīng)用比最初的提議要廣泛的多，我們在3天里就完成了項(xiàng)目設(shè)計(jì)?！币慌_來自National Instrument 公司帶有LabView和Imag Vision軟件的PC機(jī)作為控制器。STC400攝像機(jī)來自Sentech公司。Imag-1407幀采集器，PCI-6025E MIO和PCI-6601計(jì)數(shù)/計(jì)時(shí)卡均由National Instrument提供。 Capalux瓶蓋 　　 ElectroSolutions公司的協(xié)調(diào)員Pierre Alliaume說，在質(zhì)量控制的應(yīng)用中，由一個(gè)DVT Smartlmage Legend 540視覺傳感器檢驗(yàn)酒瓶蓋頂部和側(cè)面的印刷字體來審查是否正確地密封。經(jīng)由Capalux-Pechiney生產(chǎn)線的反饋，通過傳送的“插針”，以一股氣流把次品瓶蓋從生產(chǎn)線上推出。St-Cesaire（加拿大魁北克省）的一個(gè)Capalux生產(chǎn)現(xiàn)場的生產(chǎn)率超過了700個(gè)/分鐘。 　　 ElectroSolutions（魁北克省）的系統(tǒng)集成工程師Alliaume說，上面的照片帶有欺騙性：當(dāng)它們在運(yùn)動(dòng)的時(shí)候是模糊的，人眼無法觀察到單個(gè)瓶蓋。 電話卡 　　 分析圖像的軟件同連接的硬件同樣重要。位于伊利諾伊州Glen Ellyn 的Conversions公司結(jié)合硬件和軟件的一項(xiàng)應(yīng)用，該項(xiàng)目使用了Matrox Imaging Library的光學(xué)字符檢驗(yàn)（OCV）和裝有條形碼模塊的1394型攝像機(jī)，由Travel Tags檢驗(yàn)以850張/分鐘速率生產(chǎn)的電話卡。 　　 項(xiàng)目經(jīng)理Dave Nay說此項(xiàng)目應(yīng)用100%地檢驗(yàn)打印的條形碼和序列號是否與磁 條上的數(shù)據(jù)相符合。它使用了由Civision-Conversion的分部研發(fā)的10大標(biāo)準(zhǔn)軟件之一，Lomax，來簡化設(shè)置。 選擇 　　 你應(yīng)該如何選擇供應(yīng)商和技術(shù)？你的團(tuán)隊(duì)是否具有專長（能熟練地使用設(shè)備，通過半天或更短時(shí)間的直觀學(xué)習(xí)就能投入某些應(yīng)用）還是應(yīng)該聘請一位系統(tǒng)集成工程師，他應(yīng)該具有高端技術(shù)的專業(yè)知識或能夠滿足你的特殊應(yīng)用？在分析支持的可視技術(shù)，供應(yīng)商的合作伙伴，應(yīng)用項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)，讀取速率以及生命周期的成本之后，你應(yīng)該能“看出來”什么是最適合于你的機(jī)器視覺和條形碼讀取器。