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二维条码与图像在下一代便携数据终端中的应用(4)

二维条码与图像在下一代便携数据终端中的应用(4)

覆盖面积

      光线覆盖条码的程度也是说明阅读器阅读二维条码和其它类型光学字符能力的因素之一。光线的覆盖面积越大,它能够扫描的数据类型也就越多,阅读一维条码的能力也越强。

      要进行图像捕获,通常要求阅读器每帧的扫描线达到240条,而且每秒至少扫描30帧。当扫描的帧数达不到这个要求时,图像会因为手部的抖动而变得模糊或者产生失真。典型的平面图像扫描器的每秒可捕获30帧,每帧480条扫描线。

      与之相比,光栅式激光阅读器每秒可扫描20-25帧,每帧25-30条扫瞄线。覆盖能力好的也仅采用了多帧,这种情况下手部抖动仍然是一个明显的问题。如果过分要求扫描速度就会降低图像的分辨率。速度的提高应该与阅读图像的精确度相匹配。当前,平面图像扫描器的覆盖面积是激光扫描器的25倍。

图5.这是一张使用平面图像阅读器拍摄的卡车车箱的图片,阅读器自动对图像进行了处理,提高图像的可视度,排除昏暗的光线。

图6.在客户的表单上签名可能与条码靠得很近,平面式图像阅读器能够将它们一次拍摄下来。

图7.签名的图像被从图 6 的图像中提取出来,平面图像式阅读器自动纠正了图像的旋转、偏斜和失真。

图8.常见的每秒扫描 560 次的光栅式阅读器每帧发出 26 条扫描线,如上图所示,黑暗的部分就是扫描器覆盖面积的盲区

图9.图8的扫描效果图,光栅式激光扫描器仅仅捕获了签名的一部分

      更高的覆盖面积同样可以提高条码的阅读性能。如图10所示的39码,布满了斑点和孔洞,这是由于打印质量不好造成的。成功阅读这样的条码需要让一条扫描光线通过一个没有斑点和缺损的完整的条码部分,用激光和光栅式扫描器都需要多次扫描才能够完成。有时阅读器要避免出现误码,需要使用多次扫描比较评选出最佳结果,这时甚至要进行更多次的扫描。

图10.带有斑点和脱墨的39码样签

      平面图像扫描器一次就可以发出480条扫描线,可以完整地“看”清楚条码,通过软件算法就可以找到一条优化的路径,因此比激光扫描器更为迅速。

      下面的实验量化了扫描器的阅读速度。把光栅式激光枪和平面图像阅读器同放在距离图10的条码10英寸远处,两只阅读器在30秒内的阅读次数如表3,将两次的阅读结果平均,可知平面图像扫描器的阅读次数是光栅扫描器的两倍。

      扫描器对条码看的越清楚,则译码就越容易。

表3.在30秒内对图1039码的阅读次数

阅读景深

      阅读器的景深常常等同于使用的舒适度。所以它是选择条码阅读器类型的一个重要方面。比较长的阅读距离意味着操作者可以不必过分关心阅读器的位置,使操作人员不必过于紧张。一般来说,激光阅读器的景深最长,因此几乎占据了整个PDT市场。图像技术的发展使其具备了除DOF以外的激光枪的所有优点。

表4.各种扫描器的阅读景深(DOF)技术参数

      表4中的数据直接取自目前市场上4种阅读引擎的技术参数。由于Symbol SE2200和SE3223两款扫描引擎没有说明它们的景深参数,所以我们列出了P300PRO(光栅式激光枪)和M2000(全向式光栅阅读器)的参数。

      图像式阅读引擎IT4250LX在读UPC和PDF417码时的景深和激光枪的景深相当。在分检和跟踪应用中,IT4250LX也能够在33cm远的距离内阅读Maxicode码。

      全向阅读是可操作性中的另一个主要因素,使用者可以不去关心条码的位置,因此减轻了操作员的疲劳。平面图像阅读器同时具备良好的阅读景深和全向扫描两种易操作特性。

      高级的激光枪引擎的阅读距离更适合用尺来度量而不是用寸。例如,SE 1200ALR 扫描引擎阅读100%UPC条码的距离可从19in.(48.3cm)至39in.(99.0cm)。更典型地,一种长景深的阅读引擎能够在2.3ft(0.7m)至9.6ft.(2.9m)的距离阅读55mil(1.4mm)的集装箱的标签,和在10.4ft(3.2m)到30.oft.(9.lm)的距离阅读100mil(2.5mm)的标签。

阅读速度

      阅读器的阅读时间也是一个关键因素,更快的阅读速度会增加生产能力并减少操作者的疲劳。

      现在很多产品的技术参数中标出了扫描速率,但这不能明确的说明阅读的时间。扫描速度和译码速度都会影响整个阅读速度,所有的扫描引擎都需要短暂的启动时间。激光扫描引擎的启动时间还要加上振镜从静止启动获得加速的延时。

      图11.说明了这一点。在大约99ms以后,平面图像阅读器已捕获了第一帧有用的数据图像。而光栅式激光阅读器在同样的时间内仅捕获了20%(25行中的5行)的PDF417码。

      因为全向式激光阅读器必须先确定条码的正确角度,再从这个角度开始扫描,所以它甚至要比较长的时间来捕获PDF417码。

图11.在被触发99ms后,光栅阅读器仅扫描了5行PDF417码,相同时间内,平面图像阅读器已经捕获了全部图像。

      我们以典型的100字节的PDF417码做实验,量化了图像式阅读器和光栅式阅读器在阅读时间上的差别。在30秒内两种阅读器者阅读的次数在表5中,平均两次的阅读结果,平面图像扫描器的阅读速度比光栅式激光式扫描器快48%。

表5. 30秒内阅读高质量度PDF417码的次数




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