CC BY
27
Секция «Проблемы полиграфической техники и технологии»
Верификация линейных штриховых кодов, полученных способом глубокой печати
М.В. Ткачева,
аспирантка кафедры технологии допечатных процессов
Е.А. Пухова,
ст. преподаватель кафедры технологии допечатных процессов
Современные системы автоматической идентификации предназначены не только для контроля логистического пути товара, но и для защиты информации о нем. В большинстве случаев основным звеном системы автоматической идентификации является штриховой код различной символики. Допустимые размеры штрихового кода определяются существующими стандартами. Но большинство производителей упаковки и этикетки достаточно часто пренебрегают данными стандартами, в том числе правилами нанесения и масштабирования штрихового кода, сильно уменьшая размеры или располагая их в труднодоступных местах, чтобы он не нарушал дизайн упаковки или этикетки. Достаточно часто данная проблема приводит либо к частичной считы-ваемости штрихового кода, либо к несчитываемости вообще, что затрудняет процесс контроля продвижения продукции на различных стадиях логистического пути, ее идентификации при учете или продаже.
Для получения штриховых кодов в больших тиражах используются, как правило, системы полиграфического воспроизведения, которые тоже вносят искажения в получаемый штриховой код. В зависимости от вида и способа печати эти искажения могут быть выражены в большей или меньшей степени. Например, достаточно часто для печати
124
этикеток и упаковок в настоящее время используется способ глубокой печати. Из-за особенностей этого способа печати граница воспроизводимой штриховой детали имеет всегда пилообразный край, что создает проблемы при идентификации упакованного товара [1]. Каковы эти искажения и можно ли ими пренебрегать при уменьшении штрихового кода - вопросы, которые следует рассмотреть в данной работе.
Вместе с тем нужно учитывать развитие сканирующего оборудования: на рынке появляются новые модели считывающих устройств, оснащенные более совершенной оптической системой и программными средствами, которые позволяют считывать сильно уменьшенные и даже поврежденные штриховые коды.
Для обеспечения стабильного считывания основной задачей является выяснение оптимальных размеров штрихового кода, которые позволят считывать его любым сканирующим оборудованием. Для этого необходимо установить, как влияют геометрические размеры штрихового кода на его считываемость в зависимости от оптической системы сканирующего устройства.
На качество штрихового кода также оказывают влияние различные факторы, воздействующие при получении оттиска: запечатываемый материал (бумага или пленка), его поверхностные свойства, ориентация кода относительно направления печати и др.
Для того, чтобы учесть все эти параметры и выявить необходимые зависимости, нужно экспериментально воспроизвести весь технологический процесс создания и печати штрихового кода и выяснить влияние этих параметров, высоты и модуля штрихового кода на его считываемость сканирующими устройствами с различными оптическими системами. Провести верификационную оценку полученных штриховых кодов.
Для оценки влияния полиграфического воспроизведения на результат считывания штриховых кодов был создан тест-объект, состоящий из штриховых кодов символики EAN-13, различных по геометрическим размерам. Данная символика является приоритетной для исследования, так как она широко используется. Размеры воспроизводимого кода регламентируются стандартом ISO/IEC 15419:2001 [2].
Созданный тест-объект состоит из шести групп штриховых кодов. Группа представляет собой штриховой код выбранного масштаба (102%, 89,8%, 80,18%, 70%, 60%, 50%) с различной высотой, изменяющейся от минимальной, необходимой по стандарту, до минимальной визуально приемлемой (рис. 1).
Тест-объект размещен параллельно и перпендикулярно направлению печати для определения влияния возможной анизотропии печати на качество воспроизводимого штрихового кода. Оттиски были получены способом глубокой печати на этикеточной мелованной бумаге 80г/м2 и пленке - жемчужной Bopp 38 мкм.
125
Рис. 1. Фрагмент используемого тест-объекта
Полученные группы штриховых кодов были проверены на считываемое^ различными сканирующими устройствами и подвергнуты верификационной оценке.
Использовалось следующее сканирующее оборудование:
- Лазерный сканер Symbol LS1203.
- Лазерный сканер с технологией нечеткой логики Symbol
LS3408-FZ.
- Матричный сканер Symbol DS3408-SF.
- Светодиодный сканер Zebex Z-3110.
В результате проведенного эксперимента было установлено, что полученные штриховые коды считываются всеми имеющимися сканирующими устройствами. На результат считывания не оказывают влияние ориентация штрихового кода по отношению к направлению печати и используемый запечатываемый материал.
Исходя из этого, можно сделать вывод, что для современных систем сканирующего оборудования не является критичным высота и модуль штрихового кода при уменьшении масштаба до 50% от номинального размера.
Для оценки надежности считывания каждый из полученных штриховых кодов был проанализирован верификатором AXICON PS-6000. Верификация штрихового кода проводится по параметрам технической спецификации. Данный способ оценки качества базируется на оценке значений коэффициентов отражения штрихов и пробелов и сопоставлении полученных данных с параметрами ISO или CEN/ANSI. Верификатор по сути является сканером, но он анализирует результаты сканирования изображения и присваивает воспроизведенному штриховому коду уровень качества от А до F.
126
Верификатор позволяет определить следующие параметры штрихового кода:
1. Максимальный коэффициент отражения (Rmax) - наибольший коэффициент отражения, регистрируемый сканером, например от подложки.
2. Минимальный коэффициент отражения (Rmin) - наименьший коэффициент отражения, регистрируемый сканером.
3. Сигнал контраста печати - разница значений максимального и минимального коэффициентов отражения всех штрихов и пробелов штрихового кода.
4. Дефектность - изменение значений коэффициентов отражения вследствие наличия дефектов в символе штрихового кода, таких как мелкие пятна чернил, мелкие пропуски там, где должен быть целый штрих, вкрапления в свободных зонах и т. п.
5. Декодируемость - показывает, насколько легко декодер может распознать определенный знак в символе штрихового кода, учитывая индивидуальные отклонения штриха и пробела от их номинальных размеров. Низкая декодируемость является результатом неточности размеров.
6. Глобальный порог - линия графика, которая соответствует половине разности минимального и максимального коэффициента отражения.
7. Минимальный контраст края - наименьшая разность контрастов каждых парных штрихов и пробелов. Если штрихи и пробелы имеют однородный цвет по всему штриховому коду, то в процентном отношении результат будет практически идентичен контрасту символа. Если имеется бледный штрих или темный пробел, то разность в процентном соотношении в указанной паре уменьшится, что повлияет на уровень качества, присваиваемый штриховому коду.
8. Контраст символа - разность наибольшего и наименьшего уровня отражения, то есть разность отражений самого темного штриха и самого светлого пробела.
9. Модуляция - отношение соответствующего минимального контраста края к контрасту символа, выраженное в процентах, показывает насколько наихудший случай близок к лучшему. Это указывает на область штрихового кода, в которой наиболее вероятно, что сканер пропустит границу штрих-пробел и ошибочно считает штриховой код.
10. Среднее приращение/сокращение штриха - оценивается среднее отклонение размера штрихов и пробелов от номинальных размеров.
Вычисление полного класса производится в результате полного анализа по CEN/ANSI. За полный класс штрихового кода принимают наименьший из классов оцениваемых параметров.
127
Штриховой код с уровнем качества А будет считываться на любом оборудовании со 100%-й гарантией, а штриховой код с уровнем качества F является бракованным и если и будет считываться, то только в редких случаях и при определенных условиях [3].
Результаты статистического анализа данных верификационной оценки приведены в таблице.
Таблица
Статистический анализ результатов верификационной оценки полученных штриховых кодов
Масштаб, % Модуль, мкм Процент присвоенных уровней качества штрихового кода, %
полученного на бумаге полученного на пленке
А в C D F А в C D F
102,0 330,0 25,0 62,5 12,5 0,0 0,0 0,0 50,0 37,5 12,5 0,0
89,8 296,0 0,0 62,5 25,0 0,0 12,5 0,0 50,0 25,0 12,5 12,5
80,2 264,0 0,0 0,0 25,0 37,5 37,5 0,0 12,5 50,0 37,5 0,0
70,0 231,0 0,0 37,5 37,5 12,5 12,5 12,5 50,0 12,5 12,5 0,0
60,0 198,0 0,0 0,0 50,0 12,5 37,5 0,0 25,0 37,5 25,0 12,5
50,0 165,0 0,0 0,0 0,0 50,0 50,0 0,0 0,0 37,5 37,5 25,0
Анализ результатов верификационной оценки не выявил каких-либо зависимостей присвоения уровня качества штриховому коду в зависимости от его размеров. При этом были обнаружены некоторые зависимости присвоения значений параметров верификации штриховому коду, на которые влияют особенности процесса полиграфического воспроизведения.
Параметр «приращения/сокращения» штриха для штриховых кодов, полученных на бумаге, в среднем принимает отрицательные значения. Это связано с поверхностными свойствами материала, а именно со способностью бумаги впитывать краску. Для штриховых кодов, полученных на пленке, ситуация обратная: параметр «приращения/сокращения» штриха принимает достаточно высокие положительные значения. Это связано также с поверхностными свойствами материала, а именно невпитываемостью пленки, в результате чего наблюдается заметное растискивание. Данное обстоятельство нужно учитывать на стадии допечатной подготовки изображения.
Сильное колебание параметра «дефектность» можно объяснить в данном случае особенностями способа печати: границы штрихов не представляют собой ровной линии и по краям остаются отдельно стоящие точки, которые верификатор воспринял как загрязнение (рис. 2).
128
Рис. 2. Плохо пропечатанная граница штриха способом глубокой печати
Результаты присвоения уровня качества штриховому коду при данной оценке не дали каких-либо объективных результатов. Все штриховые коды, выходящие за пределы размеров, установленных стандартом, были считаны верификатором, но какой-либо определенной зависимости присвоения уровня качеству штрихового кода выявлено не было. Все существующие на сегодняшний день сканирующие системы считали полученные штриховые коды. Исходя из этого, можно сделать вывод, что существующая в настоящее время методика верификационной оценки не всегда может дать объективную информацию относительно счи-тываемости штрихового кода, так как технологии считывания, используемые в современных сканерах, постоянно развиваются.
Библиографический список
1. Основные способы печати как база полиграфических технологий [Электронный ресурс] // Мир полиграфии, упаковки, дизайна: [сайт]. [2004]. URL: http://publish.ruprint.rU/stories/2/140_1.php (дата обращения: 17.03.2013).
2. Стандарт ISO/IEC 15419:2001 Информационные технологии - Технологии автоматической идентификации и сбора данных -Испытания параметров цифрового представления и печати штрихового кода.
3. Штин М.В, ПуховД.Д, Пухова Е.А. Что такое качество штрихового кода [Электронный ресурс] // Сообщество профессионалов в области ID: [сайт]. [2011]. URL:http://www.idexpert.ru/reviews/ 2650/?sphrase_id=2881 (дата обращения: 17.03.2013).
129
