You are using an outdated browser. For a faster, safer browsing experience, upgrade for free today.

Автоматический контроль и распознавание QR и Data Matrix (2D кодов) смарт-камерой Delta VIS100


Система машинного зрения на базе смарт-камеры Delta VIS100 позволяет эффективно решать задачу распознавания кодов с последующим их внесением в глобальную базу данных.


Система машинного зрения на базе смарт-камеры Delta VIS100 позволяет эффективно решать задачу распознавания кодов Data Matrix

На сегодняшний день в России обязательной маркировке двухмерным кодом Data Matrix подлежит множество видов продукции — алкоголь, табачные изделия, лекарства, обувь, товары из натурального меха, молочная продукция, минеральная вода, парфюмерия, шины, фотоаппараты и т.д. При этом каждая единица товара маркируется индивидуальным кодом. Это позволяет обеспечить контроль за перемещением продукции от производителя к покупателю и её срока годности, защищает рынок и потребителя от фальсифицированного, некачественного и контрафактного товара, упрощает учет, складирование и логистику и т.д. К 2024 г. в России планируется расширить обязательную индивидуальную маркировку кодами Data Matrix на множество других категорий потребительских товаров. Кроме того, многие производители и компании используют QR-коды для маркировки товаров и сервисов. Такие коды часто размещают на маркетинговых и рекламных материалах, визитках, лотерейных билетах и др., используя QR-код как инструмент простого и быстрого перехода на веб-сайты и интернет-сервисы, например, для получения дополнительной информации или помощи. Это позволяет компаниям упростить коммуникацию с потребителем, отслеживать эффективность рекламно-маркетинговых кампаний, контролировать продажи и т.д.

Существуют разные способы нанесения маркировки на товары — лазерная печать, термотрансферный перенос, гравировка, наклейка этикеток и др. Наиболее удобный и быстрый для большинства производств — наклейка этикеток с 2D-кодами (QR или Data Matrix), отпечатанных типографским способом. При этом перед производителем продукции неизбежно возникают задачи контроля и целостности 2D-кода и его считывание (распознавание) с занесением в информационную систему предприятия, которая затем передает пакеты кодов в соответствующую глобальную базу данных — ЕГАИС, «Честный Знак» и др.

Эффективно решать задачи контроля 2D-кодов и их считывания без снижения производительности упаковочной линии позволяет система машинного зрения Delta на основе компактной смарт-камеры VIS100. Стационарные и ручные сканеры значительно ей проигрывают, поскольку не обладают требуемым для серийного производства быстродействием, имеют достаточно высокий процент ошибок считывания и требуют больших трудозатрат как при их внедрении, так и в процессе использования.


Камера и ПК в компактном корпусе

Delta VIS100 Камера и ПК в компактном корпусе

Смарт-камера VIS100 — самая миниатюрная из представленных сегодня на рынке, размером с обычную флешку. Это — весомое преимущество, поскольку дает возможность устанавливать камеру в любом месте производственной линии, даже труднодоступном.

В камере VIS100 установлен полноценный одноплатный промышленный компьютер, работающий под управлением двухъядерного процессора ARM Cortex A9 и ОС Linux. Также встроена программа для распознавания и считывания одномерных штрих-кодов и двумерных кодов QR и Data Matrix.

Основные преимущества смарт-камеры VIS100:

  • Современная интегрированная система для высокоскоростной проверки продукции: камера и ПК в одном корпусе
  • Встроенная операционная система Linux
  • Простая интеграция с информационной системой предприятия
  • Компактные размеры
  • Программная настройка через веб-браузер для легкой и быстрой корректировки параметров
  • Удобный и простой интерфейс для настройки
  • Встроенная светодиодная подсветка, что часто избавляет от необходимости устанавливать дополнительное освещение
  • Скорость съемки до 90 кадров в секунду
  • Динамический диапазон CMOS-матрицы — 63 дБ
  • Пыле- и влагозащищенный корпус (IP55)
  • Ethernet-порт 10/100 Мбит/с

Распознавание практически с любого ракурса

Для решения задач автоматического считывания маркировочных кодов продукции на движущейся ленте конвейера упаковочной линии смарт-камера VIS100 подходит идеально. Благодаря своим техническим возможностям она способна распознавать и считывать 2D-коды, расположенные под углом к оптической оси камеры.

В условиях реального производства маркировочный код продукции, движущейся по конвейеру, всегда будет находиться под углом к оптической оси камеры. Бывают также ситуации, когда коды наносятся не на плоскую, а на округлую поверхность упаковки. В этих случаях задача распознавания кода усложняется.

Результаты проведенных в лаборатории нашей компании испытаний различных систем технического зрения показывают, что оптимальным решением для считывания кодов является смарт-камера Delta серии VIS100, которая способна уверенно распознавать 2D-коды класса Grade А (классификация по ИСО/МЭК 15415, отличное качество печати) при углах наклона камеры к плоскости кода от 20°до 160°, коды класса Grade B (хорошее качество печати) — от 45° до 135°. При этом неважно, как код ориентирован на плоскости относительно своей оси — VIS100 гарантированно распознает его при любом повороте. Время распознавания кодов Grade A и B не превышает 30 мс, кодов Grade C (плохая печать, нанесение кода на неровную поверхность) — до 150 мс. При превышении указанных значений углов наклона камеры процент считанных кодов может начать плавно снижаться.


VIS100 способна уверенно распознавать 2D-коды класса Grade А, класса Grade B и класса Grade C

В производственных условиях уровень освещенности цеха часто недостаточен для качественной фотосьемки обычной камерой. И в этом случае при использовании таких камер с другими системами машинного зрения возникает необходимость установки дополнительного источника света. Это удорожает систему и делает ее более громоздкой, что существенно ограничивает возможность ее применения в труднодоступных местах.

Смарт-камера VIS100 при своих компактных размерах уже оснащена встроенной светодиодной подсветкой. Во многих случаях ее мощности оказывается достаточно для качественного освещения зоны контроля и уверенного считывания кодов камерой.

Широкие возможности интеграции

Смарт-камера VIS100 имеет встроенные дискретные входы/выходы и коммуникационный порт Ethernet 10/100 Мбит/с. Это позволяет легко интегрировать ее в современные системы промышленной автоматизации и информационные инфраструктуры предприятия. В комплекте с камерой VIS100 поставляется также специализированное ПО для передачи считанных кодов Data Matrix в ERP-систему предприятия 1С, специально разработанное для интеграции с системой «Честный знак».

К дискретному входу камеры можно подключить фотодатчик, который будет запускать процесс съемки и сканирования кода только лишь в тот момент, когда объект поступает в зону контроля. Это позволяет значительно сократить количество ошибок считывания и уменьшить время, затрачиваемое камерой на распознавание кодов.

VIS100 позволяет также решать и еще одну важнейшую задачу — удаление с конвейера продукции с дефектом кода, при котором он не считывается. Таким дефектом может быть, например, недостаточная контрастность печати, пропуск нескольких рядов символов, механическое повреждение наклейки и др.

Для реализации этой возможности к дискретному выходу камеры подключается устройство-отбраковщик. И если камера не смогла считать код, она выдает команду отбраковщику сбросить данный экземпляр продукции с конвейера.

Внимание! Поскольку дискретный выход VIS100 обладает определенной нагрузочной способностью, во избежание выхода камеры из строя необходимо обратить внимание на соответствие типа и характеристик входа подключаемого отбраковщика и при необходимости использовать соответствующие схемы сопряжения данных устройств. Детальнее см. документацию к VIS100.


Смарт-камеру VIS100 можно использовать также для слежения за соответствием нанесенных кодов типу продукции. Для этого необходимо занести в память камеры код GTIN той продукции, выпуск которой происходит в данный момент.

Веб-управление и удаленный контроль

Настройка и управление камерой VIS100 происходят через веб-интерфейс, при этом есть возможность установки прав доступа для различных пользователей. Такое решение позволяет оператору и технологу по локальной сети или через Wi-FI получать доступ к VIS100 со своего смартфона, планшета или любого переносного компьютера, оперативно проверять и корректировать ее работу.

VIS100, распознавая коды, ведет также статистику количества считанных и несчитанных кодов. Доступ к ней также возможен через веб-интерфейс. Эти данные помогают не только настроить систему считывания кодов в процессе ее внедрения, но и своевременно устранять различные неполадки в процессе ее промышленной эксплуатации.

Например, чтобы разобраться в причинах увеличения количества отбракованной продукции (нечитаемых кодов) оператор или технолог через веб-интерфейс могут подключиться к камере и визуально наблюдать выполняемые ею снимки. Возможно, изменилось позиционирование камеры или фотодатчика и часть кода не попадает в поле зрения камеры, или же загрязнилась линза объектива. В этих случаях необходимо физически устранить обнаруженные причины. А возможно — снизился уровень освещенности, и тогда можно удаленно скорректировать величину выдержки съёмки.

Ещё один мощный инструмент для распознавания кодов и одновременного решения других задач машинного зрения – программный пакет DIAVision VGR компании Delta Electronics. Он предназначен для построения систем технического зрения на базе традиционных персональных или промышленных компьютеров. Количество одновременно подключенных и обрабатываемых камер может достигать 6шт. При этом быстродействие таких систем значительно выше, чем у любых смарт-камер и ограничивается только лишь мощностью ПК и характеристиками используемых камер. Применение таких систем позволяет осуществлять считывание и контроль в высокоскоростном оборудовании, например, в типографских машинах.



30 августа 2021 г.