인라인 검증에 필요한 바코드와 광학 문자 검증 요구 사항

Gardasoft 

인라인 바코드 및 광학 문자 확인

상품과 제품에 인쇄된 바코드의 품질이나 텍스트는, 품목이 생산을 중단하기 전에 검사되는 경우가 많다. 이 중대한 품질 검사는 검증 또는 등급 매기기로 알려졌으며, 공급망 전체에서 중요한 인쇄 데이터가 최종 사용자에게 신뢰성 있게 판독될 수 있도록 보장한다.

코드는 품질 검사 중에 현재의 가독성을 증명하기 위해 읽거나, 유효기간 내내 읽을 수 있는 상태인지 확인할 수 있다.

1D 및 2D 바코드 유형은 다양한 인식 표준을 사용할 수 있으며, 광범위한 선택지가 있다. 모든 검증 표준은 코드 또는 텍스트의 여러 물리적 속성을 검사한다. 각 속성에 개별 점수를 부여하며 결과는 전체 인쇄 품질 등급으로 결합된다. 인쇄물을 인라인으로 채우는 것은 고속으로 처리될 수 있다. 필요한 이미지 품질을 제공하기 위해 머신비전 시스템과 조명 제어에 대한 상당한 요구가 있다.

바코드 확인

바코드 검증은 ISO 15415, ISO 15416, AIM DPM/ISO 29158 등의 품질 표준에 필요한, 매개변수를 평가하도록 프로그래밍 된 소프트웨어가 있는 머신비전 시스템을 사용해 수행할 수 있다.

정밀한 품질 등급은 우수한 광학 및 안정적이고 균일한 조명을 통해 포착되는 고품질 이미지를 필요로 한다. 그러므로 적합한 카메라와 조명 장비를 선택하는 것이 검증의 성공의 관건이다.

예를 들어, GS1 2D 코드의 검증은 지정돼 사용된 빛의 파장을 요구한다. 직접 부품 표시가 없는 항목의 경우 45°의 입사각을 필요로 한다. 1D 확인 매개변수는 디코딩 가능성, 결함, 에지 결정, 최소 에지 대비, 최소 반사율, 변조, 심볼 대비 및 조용한 영역이다. 2D 변수는 축 방향 비 순응, 기호 대비, 셀 대비, 변조, 셀 변조, 디코딩 가능성, 고정 패턴 손상, 그리드 비 균일성, 최소 반사율, 반사율 여유, 사용되지 않은 오류 수정 및 인쇄 증가이다.

0-4/A-F의 값은 특정 코드에 대해 매개변수 각각에 지정된다. 전체 등급은 어떤 매개변수에 대한 최악의 결과에 의해 결정되므로 바코드는 가장 가난한 매개변수만큼만 좋다. 일반적으로 A, B 또는 C 등급의 바코드는 허용 가능한 품질로 간주된다. 바코드 그레이딩을 위한 머신비전 시스템의 캘리브레이션(calibration)은 Calibrated Conformance Standard Test Card를 사용해 수행할 수 있다.

광학 문자 확인(OCV)

OCR과 OCV는 때때로 혼동된다. OCR(Optical Character Recognition, 광학 문자 인식)은 OCR-A, OCR-B, MICR, SEMI와 같이 특수 설계된 OCR 글꼴로 인쇄되는, 알파벳 문자열(사람이 읽을 수 있는 문자)을 읽는 데 사용된다.

OCR 소프트웨어는 텍스트 문자열을 읽지만 품질이 좋지 않거나 손상된 텍스트라도 읽으려고 시도하고, 읽을 수 없는 데이터를 가장 잘 추측한다.

반대로 OCV 소프트웨어는 텍스트 문자열의 품질을 검사하고 텍스트를 읽을 수 있는지 확인한다. OCV는 인쇄된 문자와 저장된 참조 문자를 비교하고 일치의 강도에 따라 점수를 지정하는 기능을 한다. 문자가 정확하지 않거나 잘못 인쇄되면 정의된 검사 허용 오차에 따라 비교가 실패한다. 일부 시스템에서는 사용자 정의 글꼴을 사용할 수 있지만, OCV에 대한 참조 집합을 제공하려면 ‘훈련’돼야 한다.

인라인 검증을 위한 이미징 요구 사항

모든 검증 프로세스는 인쇄된 코드와 문자열에 대한 양질의 이미지 생산에 달려 있다. 인라인 검사는 샘플 비율만 검사하는 지나치게 정밀한 검사와는 달리, 100% 검사를 제공한다. 정밀 조명 컨트롤러를 사용하면 인라인 이미징에 주요 이점을 제공한다. 대표적인 기능은 다음과 같다.

· 스트로브(펄스) 라이트

· 오버 드라이브 LED

· 주변광의 영향을 무시

· 시간에 따른 LED 강도의 저하를 보상

· 진동 효과 제거

불량 코드 품질을 조기에 확인하면 신속한 개선 조치가 가능하다. 폐기물 재료의 양이 줄어들며 향후 제품 리콜 가능성이 최소화된다.

조명 제어

Gardasoft LED 컨트롤러는 광 출력이 안정적이고 단단히 제어되며 고도로 반복할 수 있도록, 조명에 적용되는 전류가 아닌 전압을 조절한다. 또한 광출력을 펄스(pulse)화할 수 있으므로 인라인에서 중요한 역할을 한다.

인쇄된 코드가 고속으로 카메라를 지나갈 수 있다. 이미지에서 모션 블러(motion blur)를 제거하는 방법은, 코드가 통과하는 속도에 카메라 노출 시간을 동기화 하는 것이다. 그러나 Gardasoft 컨트롤러로 LED를 정확하게 펄싱하면 카메라의 타이밍보다 더 정밀한 제어가 가능하다.

컨트롤러는 빛의 펄스가 필요할 때 보통 트리거 신호를 수신한다. 트리거에서부터 출력 펄스까지의 지연과, 펄스의 길이 및 강도는 모두 조명 컨트롤러에서 정확하게 구성될 수 있다. 이 접근 방식을 사용하면 카메라를 더 긴 노출 시간으로 설정하고 빛을 짧은 시간 동안 펄스로 켜서 동작을 고정할 수 있다.

짧은 노출 시간과 펄스 광 출력은 연속 작동에 비해 카메라 센서에 도달하는 빛이 훨씬 적음을 의미한다. 그러나 빛을 펄싱하면 짧은 시간 동안 정상 출력의 최대 10배까지 LED를 구동할 기회를 제공한다. 그 결과 과다 구동으로 알려진, 훨씬 더 강렬한 펄스를 생성한다.

Gardasoft 컨트롤러에는 LED 손상 위험 없이 과 구동을 수행할 수 있는 SafePower™ 및 SafeSense™ 기술이 탑재돼 있다. 시스템 캘리브레이션의 경우 LED 배치가 과도하게 구동될 수 있다. 센서에 의해 코드로 측정한 기호 대비가 테스트 카드에 기록된 기호 대비와 일치할 때까지, 카메라 센서의 게인이 시작점 1부터 점진적으로 증가한다.

환경 영향 극복

일반적으로 주변광이 이미징 결과에 영향을 줄 수 있는 생산 환경에서 바코드 검증이 수행된다. 그러나 주변광의 악영향은 제어된 오버 드라이브로 전달되는, 짧고 높은 강도의 광 펄스를 사용해 극복할 수 있다. 지역 기계의 진동으로 인해 이미지의 품질이 저하될 수 있지만, 짧고 높은 강도의 펄스를 사용해서 이미지를 수집하면 영향을 최소화 할 수 있다.

일관된 조명

LED는 매우 신뢰할 만하지만, 조명 출력은 항상 시간이 지남에 따라 점점 저하된다. 조도, 노출 시간, 시스템 이득에 영향을 받는 기호 명암 및 변조 등의 특성에 영향을 줄 수 있다. 조명 컨트롤러가 제공하는 정밀한 전류 제어로 이를 보상할 수 있다.

자료 제공: Gardasoft(www.gardasoft.com)