准确读取激光直接打印的二维码

出处：xxdcq 发布于：2011-08-30 22:51:09

　　二维条码/二维码（2-dimensional bar code）是用某种特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向上）分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的；在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、较简单的二维码“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息，通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理：它具有条码技术的一些共性：每种码制有其特定的字符集；每个字符占有一定的宽度；具有一定的校验功能等。同时还具有对不同行的信息自动识别功能、及处理图形旋转变化等特点。在许多种类的二维条码中，常用的码制有：Data Matrix, Maxi Code, Aztec, QR Code, Vericode, PDF417, Ultracode, Code 49, Code 16K 等，QR码是1994年由日本Denso-Wave公司发明。QR来自英文「Quick Response」的缩写，即快速反应的意思，源自发明者希望QR码可让其内容快速被解码。

　　没有各种各样零件的识别，个性化的生产控制是无法想象的。除了质量方面，和市场战略相关的产品追踪和零部件信息追踪越来越受到人们的关注。举个例子，现如今的一辆客户订购的汽车，是由一整套正确的零部件组装而成的。零部件正确的先决条件：二维矩阵码（DMC）和高性能的读码器。正如在巴伐利亚的一个主要汽车制造商的铸造厂所见到的。

　　并非仅是理论上的，宝马公司在巴伐利亚Landshut的铸造厂生产的大部分铸件就很好的做到了这一点。工厂现有大约3300名员工，分布在铸造，内务，外务，万向接头的生产以及的的更换环节中。Landshut轻金属铸造厂不同凡响的地方在哪里呢：对于连续生产来讲，根据技术要求和生产量的不同，有五种不同的铸造方法，分别是：砂型铸造，低压铸造，冷重力铸造，拉模铸造，以及消失模铸造。

　　工厂每年要消耗38000吨铝和镁来生产大约150万的轻金属件，用来制造宝马发动机中的曲柄轴箱和气缸盖—从摩托车中的两缸到十二缸。工厂也会对铸件进行粗加工。客户是宝马集团各地的发动机组装厂，比如慕尼黑，斯太尔（奥地利）和Hams Hall（英国）。在那里发动机完成终的工艺和组装。

　　在Landshut的宝马集团在早期就有了使用的码来标记铸件，然后再用一个照相系统来自动读这个码的想法。开始是用在8*8mm的区域里敲击16x16点的二维矩阵码（DMC），现在是用激光来实现打码。码中存储的是发动机的内部编号，生产日期和铸造地点。这些信息仅用于工厂内铸件的识别。用于进一步的生产控制和追踪的实际生产和质量数据被采集和保存在中央计算机中。除非DMC在某一个环节中被自身补充或替代，否则它会持续在整个生产过程中发挥作用。

　　二维码（2-dimensional bar code）是用某种特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向上）分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的；在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息，通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理：二维条码/二维码能够在横向和纵向两个方位同时表达信息，因此能在很小的面积内表达大量的信息。

　　BMW使用西门子的SIMATIC MV440读码器作为V8发动机的曲柄轴箱和气缸盖的粗加工中的照相系统。在这个例子中，使用了一个内置图像处理功能的智能照相系统，这种系统尤其适合工业环境中的解码。头部安装了一个防护等级为IP65级的铝型材外壳，采用解析度640 × 480或1024 x 768像素的CCD。固定安装的不同焦距的定焦可以在不同物距捕捉任意大小的图像。

　　在粗加工环节，铸件将会被去毛刺，打磨，铸件标签被卡铣或者被锯断。然而在那之前，必须要通过DMC识别出铸件的信息。这里，用安装在镜头周围的独立环形灯作为灯源，来保证理想的照明环境。Landshut的宝马采用了红色的LED闪光（波长为680nm）。在对比率比较低的情况下，照相系统可以使用红外闪光（波长为880nm）。

　　通过工业以太网和各自的单元控制器—大部分都是SIMATIC S7-400 PLC，被检测到的发动机参数会被送到铸造厂的中央计算机中。

　　对于宝马而言，通过智能像机来进行图像处理是特别重要的，因为原来使用的另一品牌的照相系统不仅相当昂贵，而且还需要一个独立的计算机进行图像分析。特别考虑到数据的安全和防止病毒入侵，BMW希望工厂里的计算机越少越好。现如今在Landshut粗加工厂使用的25套SIMATIC MV440码读码系统，就很好的实现了这一要求。

　　自动识别二读码过程中存在的主要问题是DMC图像对物体表面的对比度，根据铸件的不同，打到其表面的DMC图像点会存在颜色上的差异。如果铸件之前被硬化的话，这种情况会更加严重。这也是为什么当宝马在更换摄像系统时，选取西门子产品的原因。针对这一问题，首先考虑的是选择一个合适的照明，这样尽管铸件表面的图像点颜色不同，也不会影响识别激光码的准确性。