Google

Преимущества видеокамер Accu-Sort Systems


Как получить Максимум от Видеокамерных Сортировочных Систем

 

Технологии использования лазерной техники для считывания штрих кода была первым шагом на пути достижения цели в общем объеме цепи поставок в котором продукция идентифицировалась и локализовалась от производства к сортировке и далее покупателю. Однако в то время как лазерные системы являются надежными, их точности зависит от ряда условий, включая качество метки, размер наклейки, местоположение метки и транспортная скорость.
Лазерные сканеры штрих кода также имеют проблемы считывания двух размерных кодов. Эти коды могут иметь до 3,000 байт данных, и они широко используются в таких основных индустриях как электроника, фармацевтика, автомобильная, и распределение пакетов.

Вторым основным ограничением лазерных сканеров является скорость сканирования. Типичная скорость сканирования это 500-1000 сканирований в секунду, что означает, что скорость конвейера должна быть ограничена 180 м/мин или необходимо увеличивать размер наклейки. Любой вариант приводит к низкой пропускной способности и дополнительным расходам.
CCD (Charge Coupled Device) и CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) сканеры на основе камер были разработаны для решения этих проблем. По сравнению с лазерными сканерами, системы на основе камеры обеспечивают надежное и точное считывание. Они могут считать штрих-коды под любым углом от 45-90 градусов, так и если штрих-коды размещены вплоть до нескольких метров от камеры.

Использование изображений с камеры и сложных видео алгоритмов, система может надежно читать штрих-коды в трудных условиях, включая размытые, частично закрытые или поврежденные, с «шумными» штрих-кодами из-за поверхности материала. Камера посылает данные изображений для декодирования декодер, которое затем передает данные на хост-контроллер. Системы на базе камеры также предоставляют инспекцию с разных сторон и оптическое распознавание символов (OCR) в дополнение к считыванию штрих кодов.

Основы камеры
Камеры сканеры отличаются от лазерных сканеров по многим параметрам. Лазерные сканеры штрих-кода перемещают лазерный луч, и все белые области отражают, в то время как черные области поглощают свет. Получаем аналоговой вид штрих-кода, который затем оцифровывается и направляется в декодер для обработки. Большинство лазерных продуктов имеют скорость 500-1000 сканирований в секунду.

Системы камер могут быть классифицированы как линейные CCD или CCD/CMOS плоскостные. Линейные работают аналогично лазерным сканерам, за исключением того, что они используют оттенки серого изображения и скорость сканирования, выше 18,000 kHz. Кроме того линейные системы должны монтироваться таким образом, чтобы штрих-код должен быть в постоянном движении в области обработки изображений. Изображение строится путем последовательных сканирований линейного датчика CCD камеры движущегося штрих-кода.

Плоскостные камеры захватывают изображение, как это делает цифровая камера. Они захватывают все фреймы или изображения штрих-кода со скоростью до 60 кадров в секунду.

Независимо от типа, используемого камерой системы распознают штрих-коды, преобразуя символы оттенками серого изображения. Данные оттенки серого изображения варьируются от 0-255, где 0 это черный, а 255 это абсолютно белый. Это данные передаются в процессор, который обрабатывает их для определения области (ROI), где могут находиться штрих-коды. Эта часть процесса занимает важное место для обработки процессором. Когда ROI было установлено, то часть данных изображения затем обрабатывается для определения присутствующих данных штрих-кода. Любые данные штрих кода декодируются при помощи программного обеспечения.

Системы камер значительно улучшилось в последние годы. Первые системы содержали 4 k линейный датчик и большой, громоздкий корпус. Они требовали дорогих натриевых ламп для освещения (подсветки). Фокусирующий механизм был недоработанным и медленным, поэтому эти системы не представляли собой значительное улучшение перед лазерными датчиками.

Второе поколение систем включает до 6 k линейный датчик с фиксацией изображения и декодированием. Так же, как современные системы камер, данные изображений направлялись к декодеру через интерфейс в значениях оттенков серого. Однако эти системам по-прежнему требовались большие, громоздкие шкафы и натриевые лампы для освещения.
Современные камерные системы включают в себя вплоть до 8 k датчик с менее затратной LED подсветкой. Источник освещения может быть установлен в той же плоскости, как и камера, обеспечивается компактность. Данные изображения посылаются в декодер через "camera link" интерфейс, используя LVDS (низковольтный дифференциальный сигнал) RS-644. Также доступны волоконно-оптические интерфейсы.

Камеры против Лазеров
Основанные на камерах системы являются более экономически эффективными в быстрых и сложных задачах, таких как почтовая сортировка. Эти системы состоят из высокоскоростных камер, мощных процессоров обработки видео изображений, яркой подсветкой, и оптических систем, которые могут фокусироваться и считывать информацию за 30 мс. Приложения являются быстрыми; таким образом, требования к системам являются высокими.

Основным преимуществом камеры считывания штрих кодов является скорость – в решениях со считыванием штрих-кодов и объектов транспортировки. Они обычно могут считывать штрих-коды на упаковках, двигающихся на скорости 200 м/с, и на расстоянии всего лишь 50 мм друг от друга. Системы камер могут измерять размеры от 5мм до 3800мм по длине и могут считывать штрих коды с любой из 6 сторон. Типичный коэффициент считывания 99.7%.

Во многих высокоскоростных приложениях необходимо найти штрих-коды в любой ориентации на многосторонних коробках, пакетах. Здесь сканер считывания настроен таким образом, чтобы все шесть сторон посылки можно прочитать. Камера помещается на каждой стороне. Транспортный носитель перемещает посылку через тоннель, созданный из точек сканирования. Приложению требуются большие поля зрения при высоких транспортных скоростях. Таким образом, эти системы оборудуются линейными камерами, вместо, плоскостных. В этих приложениях камеры обеспечивают более высокий уровень считывания, чем лазерные сканеры. Камеры также могут считать штрих-коды независимо от того, где расположены этикетки на коробке.
Еще одно преимущество камеры считывателей является способность декодировать штрих коды с низкими пропорциями, позволяющие использование небольших этикетки. Это приводит к экономии на размерах этикетки.

Кроме того как отмечалось выше, камеры могут лучше считывать двумерные и поврежденные штрих коды из-за их более сложного процесса захвата изображения. Это приводит меньшему количеству несчитанных штрих кодов и уменьшает вмешательства оператора для завершения процесса сортировки.

Основной недостаток камер является стоимость. Камерные системы могут стоить в два-три раза больше, чем лазерные. Кроме того камерные системы требуют освещения и фокусировки, увеличивает стоимость.
Как системы сортировки добавляют функциональность, требования к системам обработки изображений тоже растут, так и к скорости датчиков и освещению. На высоких скоростях, датчик имеет меньшее время для захвата изображения. Это обычно означает, что необходимо использовать больше света для камеры для повышения качества изображения. Многие приложения сортировки использовали натриевые лампы высокого давления в связи с их высокой выходной мощностью, но LED находят все более широкое применение, потому что более новые версии имеют достаточную мощность для высокоскоростных, с высоким разрешением приложений для сортировки. В сочетании с линзами Френеля, LED огни производят полосу света вместо освещения всей площади. Путем размещения LED планарных полосы для линейной CCD камеры, свет направлен точно туда, где он должен быть.

Вопросы проектирования камерной системы
Факторы, которые необходимо учитывать при проектировании сканирующих систем включают в себя:

  • Штрих код/размер этикетки
  • Скорость транспортировки
  • Ширина конвейера
  • Размер упаковки, коробок
  • Расстояние между коробками

Штрих-код/размер этикетки- Общий размер штрих-кода обычно не важен в системах с камерами, но ширина узкого элемента штрих-кода имеет значение. Определенное значение DPI (точек/пиксель на дюйм) необходимо поддерживать для декодирования штрих-кода. Определенное количество пикселов для каждого узкого элемента должно обеспечиваться в штрих-коде, так что он мог быть декодирован. Камера должна быть смонтирована на корректном расстоянии для получения правильного DPI. Расстояние монтажа камеры влияет на другие параметры приложения, включая транспортную ширину. Для получения DPI, камера монтируется ближе к конвейеру, но это будет ограничивать охват.

Скорость транспортировки - Транспортная скорость влияет на выбор датчика для приложения. 6 K датчик имеет более высокие скорости сканирования, чем 8 k датчика, но при этом датчик ограничивает покрытие транспорта.

Ширина транспортировки - Для удовлетворения требования по ширине транспорта, необходимо сделать правильное соответствие между размером объектива и датчиком. Различные линзы используются для различных датчиков.

Размер упаковки/коробок - Интервал между пакетами зависит от нескольких факторов, включая приложение, необходимо ли считывать спереди и сзади коробки и скорость транспортировки.
В приложения считывания с передней или задней части коробки, интервал между пакетами должен быть больше, чем область во избежание затенения самых высоких коробок. Таким образом если поле наибольшей 20 дюймов, то интервал между коробками должен быть 20 дюймов. Есть фиксированное время, связанное с фокусировкой камеры для чтения штрих-кода так интервал между коробками не может быть меньше минимального времени фокусировки.

Помимо чтения штрих-кодов — Будущее систем видеокамерами
До недавнего времени, системы на базе камер для  сортировки использовались только для высокоскоростной сортировки, где повышенные требования для считывания быстро оправдывали дополнительные расходы. Теперь приложения переходят к системам машинного зрения из-за необходимости считывать двухмерные коды или других возможностей, которые находятся за пределами возможностей систем лазерного сканирования. Новые КМОП технологии предлагают более низкие затраты на камеры с повышенными возможностями по считыванию и фиксации изображений.
Сегодня камерных системы движутся в приложения, где их уникальные характеристики предлагают преимущества, включая:

  • Оптическое распознавание символов (OCR)
  • Оптическая верификация символов (OCV)
  • Измерение размеров
  • Видео кодировка

Оптическое распознавание символов (OCR) находит более широкое использование в приложениях, где штрих-код не доступен. К примеру, OCR программное обеспечение может фактически «читать» блок адреса пакета или конверта на этикетке. В настоящее время эта технология используется преимущественно в почтовых приложениях.

Измерение размеров - Системы видеонаблюдения обеспечивают возможность определить размеры упаковки, которые могут быть использованы для определения оптимальной загрузки грузовика или взимать клиентов для крупногабаритных упаковок. В операции сначала определяет высоту. Затем длина и ширина определяется количеством пиксел коробки.

Видео кодировка - используется в приложениях, где штрих-кода не могут быть прочитаны и изображение может быть на оператора, который вручную вводит правильные данные. Видео кодирование можно использовать в любом приложении, но он чаще всего используется в почтовых приложениях. В операции выбирается область интереса, и камера масштабируется в этой области. Затем оператор вводит соответствующие данные (ZIP код, как пример) через клавиатуру. Данные передаются процессору для сортировки или других операций.

Заключение
На базе камерных систем сканирования штрих-код предлагают ряд преимуществ, перед лазерными системами, включая повышенную точность, более высокую пропускную способность и возможность читать поврежденные коды. Они имеют преимущества в сортировочных системах, требующие высокой скорости и низких потерь на время обработки бракованных штрих-кодов. Уменьшают затраты на обслуживание.

 

Украина:
+38(044)568 53 62
+38(050)381 41 25

02002, Киев-2, а/я 303
Днепровская набережная,19,к71

© 2002-2012
ООО "ДКЛ"
designed by mas