金属球表面DataMatrix二维码在线识别系统
稿件来源：北京大恒图像

一． 系统简介

    本系统通过读取和处理由激光设备打印在圆球形或其它金属曲面上的DataMatrix两维码数据，并对数据做进一步分析，解决了在异型金属表面上打印或雕刻2D条码时无法实时读取并检测打印质量的问题。

    该系统通过选择特种光源和镜头来把圆球表面上变形的DataMatrix 2D码在成像平面上展开，获得清晰的图像。使用专用Data Matrix 视觉检测软件来阅读2D条码，并配备DataMatrix两维码比对和印刷质量检测应用软件。

    附图1是2D Data Matrix 条码成像图片和标准2D条码图片的对比:

二． 性能指标

    1． 能识别在特殊金属表面上的DataMatrix两维码并输出结果。

    2． 识别率在99%以上。

    3． 识别的DataMatrix两维码类型：ECC000、ECC050、 ECC080、 ECC100、 ECC140、 ECC200、 ECC000-140、 ECC000-200。

    4． DataMatrix两维码参数自动调整，以适合不同类型的条码检测。

    5． 本系统可通过显示图像监视检测过程，也可通过显示界面设置参数，查看记录。

    6． 本系统可以与激光打印DataMatrix两维码设备做数据交换，以便验证所打印的条码的准确性。

    7． 可以与其它相关设备集成在一起，分别对印有DataMatrix两维码的工件进行不同功能的检测。

    8． 对错误的DataMatrix两维码或不能识别的号码能控制停机，由人工进行确认。

    9． 系统预留有扩展网络接口。

三． 应用说明

    １． 应用领域

    该系统主要配合专门的DataMatrix两维码打印或雕刻设备，对在特殊金属球面上打印出来的带DataMatrix两维码的工件进行条码质量检测，并确保所打印的条码的准确性。

    可以配套使用在装配印有DataMatrix两维码的零件的设备上，在进行下一步加工或装配以前读取工件的DataMatrix两维码，确保上一道工序提供的工件是准确的。

    也可以应用于对特殊金属球面上印有DataMatrix两维码的工件或设备的质量追踪，实时读取数据信息。

    ２．应用案例

    该系统成功应用在某国际知名汽车零部件供应商发动机球型活塞表面的DataMatrix两维码识别，钢球直径6mm，球面上印刷的二维码面积5平方毫米左右，球型活塞表面DataMatrix两维码打印设备是由国内某著名企业提供，金属球表面DataMatrix二维码在线识别系统配合激光打印设备共同完成了在钢球表面上打印DataMatrix二维码并对条码进行质量控制。该发动机球型活塞表面DataMatrix两维码用于产品质量监测，跟踪分布于世界各地的产品质量。

    系统的软件界面如下:

    如上图所示，通过该系统能够阅读到的条码信息为：

    A2C53122395-3.5/80-00009/225/05

    视觉系统输出给控制系统的信息为：

    Date:09-22-05,
    Time:13-16-41,
    Code: A2C53122395-3.5/80-00009/225/05，
    ID:29376,
    InspectResult:PASS

    包括日期、时间、代码内容，图像号，检测结果等。

    因为本系统是在现有设备生产线上进行改造，目前采用的是手工上料的方式。工件的检测和该工件的其它功能测试做成一体，依次检测并反馈信息给生产设备。

    下面是系统的整体结构示意图：

    二维码是在平面二维方向上都记录信息的符号。它充分利用了平面上的二维空间，大大提升了信息密度，使得在小面积上编码大数据成为可能；其次由于它超强的纠错能力，即使大面积受损也能被准确识别。

    DataMatrix二维条码原名Datacode，由美国国际资料公司(International Data Matrix, 简称ID Matrix)于1989年发明。DataMatrix二维条码是一种矩阵式二维条码， DataMatrix二维条码的最小尺寸是目前所有条码中最小的，尤其适用于小零件的标识，以及直接印刷在实体上。

    如图所示，DataMatrix二维条码的外观是一个由许多小方格所组成的正方形或长方形符号，其资讯的储存是以浅色与深色方格的排列组合，以二位元码(Binary-code)方式来编码，故电脑可直接读取其资料内容，而不需要如传统一维条码的符号对映表(Character Look-up Table)。

    DataMatrix二维条码的尺寸可任意调整，最大可到14平方英寸，最小可到0.0002平方英寸，这个尺寸也是目前一维与二维条码中最小的，因此特别适合印在电路板的零组件上。由於DataMatrix二维条码只需要读取资料的20%即可精确辨读，因此很适合应用在条码容易受损的场所，例如印在暴露于高热、化学清洁剂、机械剥蚀等特殊环境的零件上。

    Data Matrix主要用于电子行业小零件的标识，如Intel的奔腾处理器的背面就印制了这种码。