Codurile de bare și, în ultimii ani, codurile QR, sunt elemente incredibil de răspândite în viața cotidiană. Le găsim practic pe fiecare produs din magazin, din ce în ce mai des și pe cărți în biblioteci – unde ajută la economisirea timpului de indexare a colecțiilor – precum și pe documente. Codurile 1D/2D joacă un rol similar în aplicațiile industriale, reprezentând o metodă rapidă de clasificare a obiectelor. Tehnologia QR nu este folosită doar pentru indexare, ci și pentru codificarea generală a șirurilor de caractere, cum ar fi diverse linkuri și referințe către pagini web.
Citirea codurilor 1D/2D poate fi realizată fie printr-un sistem de viziune standard „PC-based”, fie prin cititoare compacte special concepute pentru această sarcină. Sistemele de inspecție 1D/2D pot avea principii de funcționare diferite. Odată populare erau cititoarele laser și cu diode, dar acum sunt definite depășite de dispozitivele de tip „image-based”, care utilizează senzori de imagine. Cititoarele bazate pe analiza imaginii sunt, de fapt, camere inteligente, echipate cu un senzor adecvat, un procesor și un algoritm de recunoaștere. Aceasta este o soluție foarte convenabilă, capabilă să garanteze viteze de sute de citiri pe secundă. Citirea codurilor realizată cu un sistem „PC-based” va fi, în schimb, utilă pentru aplicații nestandard.
Cum se poate înțelege cel mai simplu inspecția 1D/2D? Este suficient să citiți un cod QR cu un smartphone. În ambele cazuri, principiul de funcționare este practic identic; se schimbă doar instrumentul cu care se execută sarcina. Deși dispozitivele și sistemele dedicate vor efectua inspecția mult mai rapid și cu o calitate superioară, smartphone-urile pot fi considerate și camere inteligente – sunt, de asemenea, un singur dispozitiv compact care conține o cameră, un procesor și software.
Cititoare Laser și cu Diode
O tehnologie mai veche și din ce în ce mai puțin utilizată pentru citirea codurilor de bare sunt cititoarele laser. Aceste dispozitive emit un fascicul laser longitudinal, care este proiectat pe codul citit perpendicular pe direcția liniilor sale. Acest fascicul este reflectat de spațiile dintre liniile codului și direcționat către o oglindă (sau lentilă), de unde ajunge apoi la un fotodetector, unde este transformat în impulsuri electrice. Fasciculul laser longitudinal este generat cu ajutorul unei oglinzi oscilante sau rotative, motiv pentru care cititoarele bazate pe această tehnologie pot fi mai predispuse la defecțiuni și mai puțin rezistente la șocuri. Nu întâmplător s-au menționat la începutul paragrafului doar codurile de bare, deoarece cititoarele laser nu permit citirea codurilor de tip „Data Matrix”. Un alt dezavantaj al acestora este că necesită coduri de bare de o calitate destul de bună, deoarece linia citită este foarte subțire.
Cititoarele cu diode se bazează pe un principiu similar, cu excepția faptului că aici, în loc de laser, sursa de lumină sunt diodele LED. Aceste dispozitive nu posedă elemente mobile, necesare pentru generarea fasciculului luminos longitudinal al laserului, de aceea se caracterizează printr-o rezistență mai mare la șocuri și căzături și consumă mai puțină energie, ceea ce este mai important pentru dispozitivele mobile. Avantajul cititoarelor laser este, în schimb, o rază de acțiune mai mare. În prezent, însă, ambele tehnologii sunt înlocuite de o metodă mai funcțională și mai fiabilă, bazată pe analiza imaginii de la cameră.
Scanere „Linear Imager” și „Area Imager”
Răspândirea pe piață a codurilor 2D a generat necesitatea creării unor dispozitive adecvate pentru verificarea acestora. Din acest motiv, au apărut cititoare al căror principiu de funcționare se bazează pe soluții tipice de viziune artificială. Dispozitivele de tip „linear imager” cu senzor liniar și „area imager” cu senzor de imagine sunt sisteme de viziune compacte, compuse dintr-un senzor fotosensibil și un procesor – algoritmii citesc codul din imaginea înregistrată de senzor. Datorită acestei abordări, cititoarele bazate pe noua tehnologie pot oferi o funcționalitate mai mare decât cititoarele laser și devin mai atractive pentru orice utilizare industrială. Cititoarele de coduri bazate pe sisteme de viziune de tip „PC-based” au un principiu de funcționare identic, cu diferența că aici camera și procesorul sunt două dispozitive separate.
Citirea codurilor cu ajutorul senzorilor de imagine, precum și a sistemelor de viziune tipice „PC-based”, permite atingerea celei mai mari eficiențe și funcționalități dintre toate soluțiile utilizate.
Discutând despre tehnologia cititoarelor de coduri bazate pe imagine, este imposibil să nu menționăm cel mai mare avantaj al acestora, și anume fiabilitatea (raportul dintre numărul de coduri citite corect și numărul de încercări). Noile dispozitive, spre deosebire de generația anterioară, nu văd doar o singură linie, ci imaginea completă a codului. Datorită acestui fapt, algoritmii de procesare pot selecta o porțiune adecvată a codului sau pot elimina distorsiunile apărute în imagine, cum ar fi zgomotul, supraexpunerea sau perspectiva incorectă. Deschiderea către diverse forme de iluminare (fără a fi nevoie de laser) permite aplicații complet noi, cum ar fi citirea codurilor imprimate cu cerneală UV. Datorită tehnologiilor utilizate, cititoarele de coduri bazate pe imagine asigură o fluiditate mai mare a scanării și reduc costurile alocate citirii manuale a codurilor considerate incorecte și care necesită intervenția umană.
Un alt avantaj al noii soluții este capacitatea de a citi coduri în orice orientare. Algoritmii detectează marginile codului în imagine și asigură poziționarea corectă a acestuia. Deși, așa cum s-a menționat mai sus, citirea unor astfel de coduri poate fi realizată și cu ajutorul cititoarelor laser, ar necesita proiecția mai multor linii laser. În plus, cititoarele bazate pe imagine pot recunoaște mai multe coduri simultan aflate în câmpul lor vizual, ceea ce nu ar fi posibil în cazul tehnologiei mai vechi.
Toate tipurile de coduri 1D/2D sunt extrem de populare. De la aplicații industriale și științifice, prin case de marcat, până la identificarea documentelor.
Cititoarele „area imager” sunt adaptate pentru citirea codurilor 2D, care sunt din ce în ce mai populare în aplicațiile industriale și în alte domenii. Mai mult, un singur dispozitiv are capacitatea de a citi atât coduri 1D, cât și 2D, chiar și alternativ.
Menționate anterior, cititoarele „linear imager” au un principiu de funcționare analog cu cel al dispozitivelor bazate pe imagine, cu diferența că pentru achiziția imaginii este utilizat un senzor liniar. O astfel de soluție nu este capabilă să citească coduri „data matrix”, dar compensează prin prețul mai mic.
Cititoarele liniare se caracterizează printr-o fiabilitate similară cu cea a dispozitivelor bazate pe imagine, deoarece linia citită este puțin mai groasă decât la cititoarele laser, permițând software-ului să selecteze un segment adecvat. Sistemele și cititoarele „linear imager” se caracterizează prin aceeași viteză ridicată ca tehnologia „area imager”.
Cititoarele „linear imager” și „area imager” au încă un avantaj față de cititoarele laser – nu sunt echipate cu elemente mobile, cum ar fi o oglindă vibrantă, ceea ce le face mai puțin predispuse la defecțiuni și mai rezistente la căzături. Acestea și alte avantaje fac ca noua soluție să devină tot mai răspândită pe piață.
Datorită multitudinii de soluții disponibile, este ușor să alegi sistemul potrivit pentru o anumită aplicație. Există sisteme pentru verificarea codurilor individuale, pentru citirea zeci de coduri simultan, aflate în câmpul vizual al senzorului, sau pentru coduri de calitate scăzută. Algoritmii universali pot decodifica ID-uri 1D/2D înregistrate în diverse standarde.
Pentru soluțiile tipice, precum și pentru cele mai avansate, pot fi utilizate cu succes sisteme gata făcute de la companii precum Cognex. Cititoarele de imagine din seria Dataman sunt soluții complete pentru inspecția 1D/2D, care necesită doar o conectare adecvată și o configurare simplă. Aceste dispozitive sunt echipate cu algoritmi excepțional de versatili, capabili să detecteze de la coduri de bare individuale până la multiple coduri QR simultan.
Pentru aplicații excepțional de avansate și neobișnuite, pot fi utilizate și sisteme de viziune tipice „PC-based”, echipate cu o cameră și un procesor. O astfel de configurație permite ajustarea și optimizarea corespunzătoare a sistemului pentru o anumită aplicație, dar este, de asemenea, mai puțin economică decât soluțiile gata făcute.
