CC BY
115
УДК 65.011.56
ОЦЕНКА ДОПУСТИМЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ QR CODE
М.В. Ткачева
Рассмотрены различные варианты преобразований штрихового кода символики QR Code. Оценено влияние используемых преобразований на его считываемость различными типами сканирующего оборудования. Даны рекомендации по оформлению штриховых кодов.
Ключевые слова: штриховой код, QR Code, преобразования, модуль, сканер, мобильный телефон, уровень коррекции ошибок.
В настоящее время штриховое кодирование является повсеместно распространённым: товары в магазине, продукты питания, предметы техники, визитки, реклама, предметы интерьера и многое другое, как правило, содержит штриховой код, который позволяет идентифицировать товар при его учете или покупке. Это значительно облегчает жизнь, потому что не нужно тратить время на поиск информации о том или ином продукте потребления. Но емкости линейных штриховых кодов, которые мы привыкли видеть на любой этикетке или упаковке, не хватает для того, чтобы разместить в нем, например, ссылку на сайт рекламы или фирмы-производителя. Они предназначены лишь для кодирования ключа к нужной информации в базе данных. В связи с этим получили широкое применение двумерные штриховые коды, которые позволяют кодировать больший объем информации.
Наиболее распространенными символиками двумерных штриховых кодов являются символики QR Code и Data Matrix. Символика Data Matrix используется чаще всего при необходимости разместить большой объем информации на маленькой площади [1]. Данная символика обладает большой ёмкостью и эти штриховые коды можно встретить, как правило, на комплектующих компьютерной или любой другой техники. Символика QR Code обладает меньшей емкостью, но предоставляет информацию для быстрого распознавания - QR - Quick Response - быстрый отклик [2].
Символика QR Code набирают все большую популярность. В подавляющем количестве случаев он используется как способ быстрого доступа к информации о потребительских качествах продукции и информации о производстве. Но также она может использоваться и для индивидуальной идентификации продукции. Например, переходя по ссылке, закодированной в коде, можно получить информацию не только о фирме-производителе, но и проверить, где и когда данная продукции была произведена, из каких материалов и каким образом была транспортирована к месту продажи. То есть штриховой код должен быть считываемым и располагаться в доступном для сканирования месте.
151
Но при этом стандартного оформления в черно-белом цвете не всегда бывает достаточно для того, чтобы интегрированный в изображение этикетки или упаковки штриховой код не выбивался из общего дизайнерского решения. Существует большое множество генераторов QR кодов, которые позволяют изменить его вид: поменять цвет, заменить форму модуля, импортировать информацию и много другое. Но, к сожалению, не все доступные возможности преобразования кода позволяют оставить его доступным для считывания. И даже если полученный штриховой код считывается одним устройством, совсем не обязательно, что другое устройство его тоже считает [3]. Предупреждая эту ошибку, создатели генераторов данных кодов советуют обязательно тестировать полученный результат, так как он может быть неузнаваем не только для человека, но и для сканирующего оборудования.
На данный момент времени для считывания штриховых кодов используются два типа сканирующих устройств:
профессиональные сканеры для считывания штриховых кодов; мобильные телефоны с установленными приложениями для декодирования информации.
Несмотря на то, что принцип работы сканирующих устройств практически одинаков, результат сканирования не всегда совпадает. В связи с этим ставится задача: оценить возможные преобразования штрихового кода и выяснить, какие из них являются критичными для сканирующего оборудования.
Для решения поставленной задачи были смоделированы штриховые коды со следующими видами преобразований:
удаление части штрихового кода для внедрения в это место посторонней информации;
изменение геометрической формы модуля и его размера; преобразование модуля посредством использования различных фильтров.
Оценка полученных результатов проводилась при помощи следующего считывающего оборудования:
профессиональный сканер Intermec SG20T;
мобильный телефон Samsung Galaxy S III с установленным приложением для декодирования штриховых кодов.
Для оценки возможности интегрирования посторонней информации использовался штриховой код символики QR Code со следующими параметрами:
размер матрицы: 25х25 модулей;
размер модуля: 2,0 мм;
уровень коррекции ошибок L, M, Q, H;
закодированная информация - максимальное количество символов в пределах заданного размера матрицы.
Эксперимент заключался в том, чтобы оценить размер площади допустимых потерь штрихового кода, не влияющих на его считываемость, для интегрирования в это место другой графической информации, например логотипа. Площадь допустимых потерь оценивалась в процентном соотношении к площади всего штрихового кода для кодов с разными уровнями коррекции ошибок. Результаты приведены в таблице.
Предельные размеры площади потерь информации штрихового кода в процентном соотношении к площади всего штрихового кода
Уровень коррекции ошибок/сканирующее оборудование L - 7 % M - 15 % Q - 25 % H - 30 %
Сканер Intermec SG20T 2 % 10 % 11 % Более 20 %
Мобильный телефон Samsung Galaxy S III 5 % 6 % 10 % 15 %
Из полученных результатов можно сделать вывод, что при увеличении уровня коррекции ошибок площадь возможных потерь кода увеличивается. При этом сканер обычно обеспечивает получение лучших результатов, чем мобильный телефон.
Для оценки возможности изменения геометрической формы модуля и его размера, а также возможности преобразования модуля посредством различных фильтров, использовался штриховой код символики QR Code со следующими параметрами:
размер матрицы: 25х25 модулей;
размер модуля: 2,0 мм;
уровень коррекции ошибок: М - 15 %;
закодированная информация - максимальное количество символов в пределах заданного размера матрицы.
В качестве замены геометрической формы модуля использовался круг и треугольник. Полученные штриховые коды считались обоими используемыми считывающими устройствами. Также была проанализирована возможность изменения угла поворота стандартной геометрической формы модуля - квадрата. Возможности сканера ограничиваются максимально возможным углом поворота равным 30°, для мобильного телефона в этом случае ограничений не выявлено - модуль штрихового кода может принимать форму ромба, то есть возможен поворот до 45°, и штриховой код может быть декодирован.
При уменьшении размера каждого модуля были получены следующие результаты:
при использовании квадратной формы модуля возможно уменьшение его размера с 2,0 до 1,7 мм для считывания кода сканером, и до 1,4 мм
153
- для мобильного телефона;
при использовании формы модуля «круг» не допускается его уменьшении для считывания сканером, для считывания мобильным телефоном допускается уменьшение диаметра круга с 2,0 до 1,6 мм.
При увеличении размера каждого модуля были получены следующие результаты:
при использовании формы модуля «квадрат» возможно равномерное приращение его размера с 2,0 до 2,2 мм для считывания сканером, и до 2,5 мм - для мобильного телефона;
при использовании формы модуля «круг» возможно равномерное приращение диаметра круга с 2,0 до 2,025 мм для считывания его сканером, и до 2,225 мм - для мобильного телефона.
Из полученных результатов можно сделать вывод, что коды, предназначенные для считывания сканером, должны обладать достаточной плотностью модульных элементов, т.е. расстояние между модулями штрихового кода необходимо в процессе преобразования сохранять минимальным. Для штриховых кодов, предназначенных для считывания мобильным телефоном, расстояние между модулями может быть несколько больше минимального, но данный параметр является также критичным для считывания.
Для оценки возможности преобразований модуля посредством других способов были использованы эффекты программы Adobe Illustrator из команды «Исказить и трансформировать».
Штриховые коды, полученные при использовании эффекта «Вытягивание и скручивание» с изменением основного параметра в пределах от -90 до +130, успешно считались мобильным телефоном. Для сканера данные преобразования оказались критичными, положительный результат считывания был получен только в пределах изменения основного параметра от -40 до +40.
Штриховые коды, полученные при использовании эффекта «Зигзаг» с изменением относительного размера увеличения площади занимаемой модулями в результате преобразования в пределах от 10 до 80 % и изменением количества складок в пределах от 1 до 28, опорные точки при этом угловые, были декодированы приложением мобильного телефона, но не все полученные коды, а только их часть. Для сканера данные преобразования оказались критичными для считывания, положительных результатов получено не было.
Штриховые коды, полученные при использовании эффекта «Огрубление» с изменением относительного размера создания неровностей в пределах от 5 до 60 % и изменением количества деталей на дюйм в пределах от 1 до 100, зубцы при этом сохраняют угловую форму, были считаны сканером только в нескольких случаях. Сканирование полученных штриховых кодов мобильным телефоном дало более стабильные результаты.
Штриховые коды, полученные при использовании эффекта «Помарки» с изменением относительной степени деформации элементов в пределах от 0 до 100 %, как по горизонтали, так и по вертикали, считываются нестабильно обоими сканирующими устройствами.
Штриховые коды, полученные при использовании эффекта «Скручивание» с изменением угла скручивания в пределах от 0 до 150°, стабильно считались как сканером, так и мобильным телефоном.
На рис. 1 показаны штриховые коды, преобразования которых находятся в пределах допустимых для считывания для сканера, а на рис. 2 -для мобильного телефона.
а б в
Рис 1. Предельные преобразования штрихового кода допустимые для его считывания сканером: а - уменьшение модуля до 1,7 мм; б - увеличение модуля до 2,2 мм; в - применение эффекта «Вытягивание и скручивание», значение основного параметра - 40
На рис. 2 показано, что преобразования штрихового кода, допустимые для его считывания мобильным телефоном, превышают допустимые для сканера. Использование мобильного телефона позволяет в большей степени изменять размер модуля как при увеличении, так и при уменьшении, а также более свободно использовать различные эффекты. Но при этом использование мобильного телефона допускает интегрирование информации меньшей по площади, чем использование сканера.
а б в
Рис 2. Предельные преобразования штрихового кода допустимые для его считывания мобильным телефоном: а - уменьшение модуля до 1,4 мм; б - увеличение модуля до 2,5 мм; в - применение эффекта «Вытягивание и скручивание», значение основного параметра - 90
Таким образом, можно сделать вывод, что профессиональные сканеры направлены на восстановление потерянной информации штрихового кода, а приложения мобильных телефонов предполагают считывание более нестандартных вариантов их оформления. Соответственно, создавая новые дизайнерские штриховые коды, необходимо обязательно их тестировать различным сканирующим оборудованием и ориентироваться при внесении преобразований, на тот тип сканирующих устройств, который предположительно будет для них использоваться.
Список литературы
1. Data Matrix [Электронный ресурс] // Википедия: [сайт]. [2013]. URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/Data_Matrix (дата обращения: 16.03.2013)
2. QR Code [Электронный ресурс] // Википедия: [сайт]. [2013]. URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/QR-%D0%BA%D0%BE%D0%B4 (дата обращения: 16.03.2013).
3. 40 великолепных QR-кодов [Электронный ресурс] // Adme.ru: [сайт]. [2012]. URL: http://www.adme.ru/kreativnyj-obzor/40-velikolepnyh-qr-kodov-386305/ (дата обращения: 16.03.2013).
Ткачева Мария Викторовна, асп., shtinmv@yandex.ru. Россия, Москва, Московский государственный университет печати им. Ивана Федорова
ASSESSMENT OF POSSIBLE QR CODE CHANGES M.V. Tkacheva
Different versions of bar code transformations symbolic ki QR Code. The effect of the use of transformations in its readability by different types of scanning equipment. The recommendations on the design of bar codes.
Key words: barcode, QR Code, conversion module, scanner, mobile phone, the level of error correction.
Tkacheva Maria Viktorovna, graduate, shtinmv@yandex.ru, Russia, Moscow, Moscow State University of Printing of Ivan Fyodorov
