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条码生成软件对商品条码符号质量的影响

发布时间:2018年06月20日 来源:中国自动识别网 作者:吕韬 孙立尧

商品条码符号印制质量高低决定了超市扫描识读条码符号的成败和效率。为了保证商品条码在扫描结算时能准确、高效地正确识读,国家制定了系列商品条码标准:包括GB 12904-2008《商品条码 零售商品编码与条码表示》和GB/T18348-2008《商品条码 条码符号印制质量的检验》。其中,GB 12904-2008提出了零售商品条码的结构、译码算法和质量要求,GB/T18348-2008则提供了商品条码符号印制质量的检验方法,满足标准要求的商品条码符号才能“码”到成功。
随着包装设计软件的普及,商品包装设计已经由过去少数专业设计公司的专利变成许多中小相关企业触手可及的事情,甚至一些较小印刷企业都可以利用软件完成。在商品包装设计过程中,作为自动识别设备扫码识别的信息载体,商品条码常常伴随商品包装同时设计出来。许多设计者或包装设计审查者往往重视包装设计的整体美观,而忽视商品条码的可识读性,或牺牲商品条码的识读性换取整体包装的“美观”,甚至有的包装设计者和审查者根本就不知道什么样的商品条码是合格的,在设计包装的同时给出商品条码符号图样,完全依赖商品条码生成软件。而使用的商品条码生成软件合格与否,可能大多数设计者并不会从专业的角度加以考虑。
中国物品编码中心辽宁分中心(以下简称分中心)在对商品条码印刷企业服务时,受托检验EAN-13条码符号。样品一的检验结果如图1所示。
 
图1  样品一检验结果
 
检验结果显示:符号等级为1.1/06/660,不符合GB 12904-2008中对零售商品条码的符号等级不得低于1.5/06/670±10的质量要求。从图1可得出:该样品符号等级低的原因是图1右下角以粉色部分表示的可译码度参数。为了分析造成可译码度低的原因,提供改进建议,企业又送检了相同材质、相同工艺条件的样品二。条码检测仪给出的样品二的检验结果如图2所示。
 
图2  样品二检测结果
 
图2显示,样品二的符号等级为0.7/06/660,且问题仍出在可译码度参数上。
可译码度参数反映的是条码条空尺寸方面的偏差,由译码算法给出的公式计算,符号的可译码度是条码字符可译码度的最小值。为确定问题的细部原因,分中心分别对两个样品检验的扫描反射率曲线做关于可译码度的逐段分析。因扫描曲线较长无法单屏显示,样品一的扫描反射率曲线分为三屏,见图3、图4、图5。图中每两个条空表示一个条码字符,色标表示等级,绿色表示最高级(4/A),粉色表示最低级(1/D),红色表示不合格等级(0)。按照GB 12904,符号等级要求大于1.5级,因此,粉色或红色标识部分的字符可译码度不符合要求。
 
图3  样品一扫描反射率曲线第一部分
 
 
图4  样品一扫描反射率曲线第二部分
 
图5  样品一扫描反射率曲线第三部分
 
观察图3、图4、图5,只有图5右数的3、4条及其空部分是粉色,根据此条码字符距终止符的位置,对照译码数据,可判断该不符合标准要求的条码数据为校验位“7”。
同理,观察样品二的扫描反射率曲线图6和图7。图6中红色表示的不合要求可译码度条码字符的译码数据为 “7”, 粉色表示的不合要求可译码度条码字符的译码数据为 “1”。
 
图6  样品二扫描反射率曲线第一部分
 
图7  样品二扫描曲线第二部分
 
 
两个样品等级低的原因都在可译码度上,且发生问题的字符都是“7”或“1”。在对企业了解情况后,初步判断条码生成软件可能有问题。为验证及进一步查找原因,分中心用自己的条码生成软件为企业制作了用于制版印刷用的数字化的矢量图形文件,俗称“电子胶片”,胶片的放大系数是1.0,条宽减少量为20微米,条码数据包括特殊字符“1”“7”“8”。
企业用该胶片制版印刷了样品三,其检验结果见图8。样品三的符号等级2.6/06/660,满足标准要求。
 
图8  样品三检验结果
 
 
扫描反射率曲线分为三屏,见图9、图10、图11。由三张图看到所有条码字符的“可译码度”指标都满足要求,特别是字符“1”“7”“8”的“可译码度”指标都达到“A”级。试验结果验证了对条码生成软件有效性的判断。
 
图9  样品三扫描曲线第一部分
 
图10  样品三扫描反射率曲线第二部分
 
图11  样品三扫描反射率曲线第三部分
 
为什么有的条码生成软件在将EAN/UPC编码生成条码图形时会出问题呢?这是由EAN/UPC条码的结构所决定的。我们知道,EAN/UPC条码是一种模块组配型条码。在模块组配的编码方法中,最小编码元素称为模块,每个条或空的宽度均是模块的整数倍。在某种确定的码制下,一个条码字符由规定数的条空对(k)组成,且每个条码字符的模块数(n)相同。因此,模块组配型条码也称(n,k)条码。对于EAN/UPC条码,n =7,k=2。条码译码器和条码检测仪是通过计算和对比条码字符中条、空相似边缘之间的距离来实现对EAN/UPC条码的译码。相似边译码的优点是可降低印刷偏差的影响。在条码印制过程中,油墨均匀扩散(收缩),条码字符中条相似边之间距离(即条+空的宽度)出现的偏差相对较小,相似边距离基本不变。
条码字符的相似边缘尺寸所包含的模块宽度数见表1。
 
表1  条码字符的相似边缘尺寸所包含的模块宽度数
 
扫描条码符号,测量出条码字符的相似边之间距离e1与e2,换算成模块宽度数,与“条码字符相似边之间距离所包含的模块宽度数”表对照,即可得知是何字符。但是,由于值为1和7、值为2和8的字符的E1、E2值分别相同,根据E1和E2的值不能区分字符是1还是7,或者是2还是8。为区分“1”和“7”字符或“2”和“8”字符,需采用字符中两条宽度之和(即b1+b2)做进一步的判断。为使译码更可靠,EAN/UPC码制标准规定,对值为1、2、7、8的条码字符的条/空宽度进行适当调整。调整的原则是,按字符集所示,(b1+b2)为2或3个模块宽度的,各条减少1/13模块宽度;(b1+b2)为4或5个模块宽度的,各条增加1/13模块宽度。同时,空宽度相应做相反的调整。这使两条之和窄的更窄、宽的更宽,以便当存在一定的印制误差时得到准确的译码结果。
依据条码码制标准技术要求生成的图形文件,可直接用于打印机打印条码符号。用于制版印刷的条码生成软件,还应具有条宽调整量的功能,以克服印刷增量的影响。以上两点也是有些条码符号生成软件不能生成用于制版印刷的合格电子胶片的原因。
图12中左图给出了印刷增量的影响,右图给出了条宽调整量的作用。
 
图12  印刷增量的影响与条宽调整量的作用
 
为减小印刷增量对条码印刷质量的影响,在制版时需要对条宽进行调整,即印版条宽度应是最终印制的条码符号相应的设计(或理想)条宽度减去(当印刷增量为正时)或加上(当印刷增量为负时)一个量值后的条宽度。这样对印版条宽度调整的量称为“条宽减少量(BWR)”(需减少时)或“条宽增加量(BWI)”(需增加时),统称“条宽调整量(BWA)”。不同的印刷方式、工艺要求决定了BWR(BWI)的方向与大小。
条宽调整量与承印材料性能、印刷压力、油墨粘度等多种原因有关,适当的条宽调整量可校正印刷过程的系统误差。
条宽调整量是经验参数,可通过印刷适性试验来确定不同设备、印刷媒体、印刷载体条件下的最小放大系数和条宽调整量BWR值。试验方法见GB/T18805《商品条码印刷适性试验》。
关于使用正版条码生成软件制作印刷用电子胶片还应注意如电子胶片用于激光制版时要考虑输出设备的分辨率,特殊工艺激光雕刻直接制版中的边缘补偿等其他问题。
通过对三个样品的检验结果的分析和实验,验证条码符号生成软件是制作合格电子胶片的首要条件,建议印刷企业在制版印刷商品条码时,一定要注意使用的条码生成软件是否合格。
辽宁省标准化研究院 吕韬 孙立尧
《条码与信息系统》2018年第3期总第145期

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