本标准规定了层排式和矩阵式二维条码符号的检测、分级以及符号整体质量评价的方法，给出了造成偏离最佳等级的可能原因及相应的纠正措施。本标准适用于二维条码码制规范已给出参考译码算法的二维条码符号印制质量的检验，其方法也可部分或全部应用于其他码制二维条码符号的检验。 GB/T 23704-2009 信息技术 自动识别与数据采集技术 二维条码符号印制质量的检验 GB/T23704-2009 标准下载解压密码：www.bzxz.net

ICS35.040
中华人民共和国国家标准
GB/T23704—2009
信息技术
自动识别与数据采集技术
二维条码符号印制质量的检验
Informationtechnology-
Automatic identification and data capture techniques-Barcodeprint qualitytestspecification-Two-dimensionalsymbols
(ISO/IEC15415:2004,MOD)
2009-05-06发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2009-11-01实施
规范性引用文件
术语和定义
质量分级
质量等级的表示
符号等级
符号等级的表示形式
6层排式二维条码符号的检测方法概述
允许跨行扫描的符号
需要逐行扫描的符号
矩阵式二维条码的检测方法
获取测量图像
参考反射率的测量
扫描的次数…
扫描分级的基础·
分级过程·
在扩展区域内对反射率的附加测量图像评价的参数和分级
扫描分级
符号等级
印刷增量
复合码的检测方法
印刷基底特性
附录A（资料性附录）
附录B（资料性附录)
附录C（资料性附录）
附录D（规范性附录）
附录E(资料性附录)
附录F(资料性附录)
附录G（资料性附录）
参考文献
应用标准选择分级参数指南
应用于二维条码符号中的参数等级的修正矩阵式二维条码符号分级流程图...
用于符号分级的具体码制的专有参数对扫描和符号等级的说明
印刷基底的特性
二维条码符号检验报告实例
GB/T23704—2009
GB/T23704—2009
本标准修改采用ISO/IEC15415：2004《信息技术自动识别与数据采集技术条码符号印制质量二维符号》(英文版）。
检验规范
本标准与ISO/IEC15415：2004相比，主要技术差异如下：一对附录的次序作了调整；
一在7.1中，对矩阵式二维条码检测过程用项目的方式进行表述，以突出过程的各个步骤；一增加了“附录G二维条码符号检验报告实例”一修改了各等级分级表格中等级阈值范围的表达方式；一在一些表述方法上作了一些适合中文习惯的修改。本标准的附录D为规范性附录，附录A、附录B、附录C、附录E、附录F、附录G为资料性附录。本标准由中国标准化研究院提出并归口。本标准起草单位：中国物品编码中心。本标准主要起草人：赵辰、刘伟、王毅、熊立勇、罗秋科、黄燕滨、郭卫华。班
GB/T23704—2009
条码技术是基于编码图形的标识技术。根据规则将字符转换为一定尺寸的条、空或模块阵列构成的条码符号图形，这种规则被称为码制规范。条码可分为一维条码和二维条码，二维条码又可以分为层排式（堆积式）二维条码和矩阵式二维条码。由一维条码部分和二维条码部分组合形成的、表示一组信息或相关数据的条码称为复合码，其中二维条码部分的位置与一维条码部分的位置保持特定关系。层排式二维条码符号是由一系列行垂直排列形成的矩形符号，以表示一整段数据信息。其中每行由表示数据和前缀部分的符号字符构成。每个符号字符具有一维条码符号字符的特征，每行也同样具有一维条码符号的特征；因此，每行可以通过一维扫描技术进行识读，但在整段信息传送到应用软件前，符号中所有行的数据都必须识读。矩阵式二维条码符号通常是由深色浅色模块构成的矩形符号，模块的中心位于网格的交点。为了识读矩阵式二维条码符号，需要知道每个模块的坐标，在译码前应以二维的方式对符号进行分析。点码是矩阵式二维条码的一个子集，点码的单个模块和其他邻近的模块不直接相接，它们之间用空分开。除非另有说明，本标准中“符号”是指这两种类型的二维条码符号。作为机器识读的数据载体，条码符号的印制必须保证在其使用时能够被识读。为了客观评价条码符号的质量，条码设备制造商、条码符号制作者和使用者需要一个共同标准的测试规范，作为开发设备、制定应用标准或评价符号质量的依据。本标准可作为条码设备制造商、条码符号制作者和使用者在设备开发、符号制作过程控制和质量评价的基础。检测条码符号的检测设备的性能可参照ISO/IEC15426《条码检测仪一致性规范》（第1部分：一维条码检测仪和第2部分：二维条码检测仪)的内容。本标准遵循一维条码符号印制质量检验标准GB/T14258的一般原则，其质量评价结果和GB/T14258具有一定的可比性。本标准的应用应结合被测条码符号的码制规范，码制规范提供了应用中所需要的符号的具体细节。层排式二维条码符号的检测是根据GB/T14258的方法进行的，在第6章对其中的修改进行了说明；对于矩阵式二维条码，所用的参数和方法有所不同。目前，在符号制作的不同阶段评价条码符号质量有多种方法。本标准给出的方法为符号制作者和贸易伙伴提供了一个在二维条码符号制作后，进行质量评估的通用的标准化的手段，不替代现有的其他质量控制方法。应根据适用的码制规范需要，将参考译码算法以及其他测量细则对本标准所描述的过程给予补充，强制性的码制规范和应用标准也可以对这些过程进行变更或替代。各参与方可以通过协商采用其他质量评价方法，或将之作为应用标准的一部分。I
1范围
信息技术自动识别与数据采集技术二维条码符号印制质量的检验
GB/T23704—2009
本标准规定了层排式和矩阵式二维条码符号的检测、分级以及符号整体质量评价的方法，给出了造成偏离最佳等级的可能原因及相应的纠正措施。本标准适用于二维条码码制规范已给出参考译码算法的二维条码符号印制质量的检验，其方法也可部分或全部应用于其他码制二维条码符号的检验。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T2828.1计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限（AQL)检索的逐批检验抽样计划(GB/T2828.1—2003ISO2859-1:1999,IDT)GB/T6378.1计量抽样检验程序第1部分：按接收质量限（AQL)检索的对单一质量特性和单个AQL的逐批检验的一次抽样方案(GB/T6378.1—2008，IS03951-1：2005，IDT)GB/T11186.2漆膜颜色的测量方法第二部分：颜色测量（GB/T11186.2一1989，eqvISO7724-2:1984)
GB/T12905条码术语
GB/T14258信息技术自动识别和数据采集技术条码符号印制质量的检验（GB/T14258—2003，ISO/IEC15416，MOD)
3术语和定义
GB/T12905和GB/T14258中确立的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1
像素pixel
在一个图像采集器件（如CCD或CMOS器件）的阵列中的单个光敏单元。3.2
有效分辨率effectiveresolution测量仪器从被测符号表面采集图像的分辨率，以每毫米的像点数或每英寸的像点数表示。其计算方法为：图像采集元件的分辨率乘以测量仪器光学系统的放大系数。3.3
errorcorrectioncapacity
错客量
二维条码符号（或纠错块）中用来对拒读错误和替代错误进行纠正的码字数目减去用于探测错误的码字数目。
检测区inspectionarea
包括被测二维条码及其空白区的整个矩形区域。1
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分级阅值gradethreshold
区分某一参数等级的分界值，其值本身是上一等级的下限值。3.6
模块错误moduleerror
在二值化图像中，模块深色浅色状态和设计的状态发生倒置的情况。3.7
象rawimage
原始图像
在X和Y坐标中，由光敏阵列每个像素所对应的实际反射率值所构成的图像。3.8
泉referencegrey-scaleimage
参考灰度图像
在X和Y坐标中，用圆形的合成孔径对原始图像进行卷积得到的图像。3.9
象binarisedimage
二值化图像
用整体阈值对参考灰度图像进行处理而得到的黑白两色的图像。3.10
采样斑samplearea
直径为0.8X的圆形图像区域。X的值为被测符号经参考译码算法计算得到的平均模块宽度。如果具体应用许可的X尺寸为一个取值范围，则计算采样斑直径时X取其中的最小值。3.11
扫描等级scangrade
对矩阵式二维条码符号单次扫描获得的等级，其值为由参考灰度图像和二值化图像得到的参数等级中的最低值。
4符号
质量分级
轴向不一致性（AxialNonuniformity）纠错容量（Errorcorrectioncapacity）拒读错误的数目（numberoferasures）固有图形污损（FixedPatternDamage)网格不一致性（GridNonuniformity）整体阈值（GlobalThreshold）
调制比（Modulation）
最高反射率，在一次扫描反射率曲线中，各单元（包括空白区）的最高反射率值，或者在矩阵式二维条码符号中所有采样斑反射率的最高值。最低反射率，在一次扫描反射率典线中，各单元的最低反射率值，或者在矩阵式二维条码符号中所有采样斑反射率的最低值。符号反差（SC=Rmx—Rmin）(SymbolContrast)替代错误数目（numberoferrors）未使用的纠错（UnusedErrorCorrection）检测二维条码符号可得出符号质量等级。该符号等级用于符号的质量判定和过程控制，并可预测2
在不同环境中的识读性能。
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通过对所规定的参数进行测量，对测量值分级得出单次扫描的等级；对多次扫描的等级进行平均得出符号等级。
在实际应用中，由于使用条件不同，识读设备的类型不同，可接受的二维条码符号质量等级不同。应根据附录A的A.4中的内容，按本标准规定的符号等级形式，定出所需的符号等级。应根据被测样本批次中统计上有效的样本数量抽样，并确定可接受的最低符号等级。如果在质量控制过程或在双方的协议中没有规定抽样方案，可按GB/T2828.1或GB/T6378.1采用适当的抽样方案。
5.2质量等级的表示
本标准用4到0的数字表示不同的质量等级，其中4代表最高等级，0表示失败等级。各参数的质量等级和单次扫描的质量等级也可用字母A、B、C、D、F表示，其中F表示失败等级。表1给出了数字等级和字母等级的对应关系。表1数字等级和字母等级的对应关系数字等级
5.3符号等级
字母等级
符号等级按照6.2.6或7.10的规定进行计算。符号等级值保留一位小数，以4.0到0.0表示由高到低的质量等级。
符号等级也可以用字母的形式表示。字母符号等级和数字符号等级的关系见图1。例如，数字符号等级值域在[1.5，2.5)区间时，对应的字母等级为C。A
图1字母符号等级和数字符号等级的关系图5.4符号等级的表示形式
符号等级应与检测的光照条件及孔径相关联。它的表示形式为：等级/孔径/测量光波长/角度，其中：
“等级”为通过6.2.6或7.10确定的符号等级值，即各扫描反射率曲线等级或扫描等级的算术平均值，保留一位小数。
“孔径”为孔径标号[对于一维扫描按GB/T14258，或本标准7.3.3中规定的合成孔径的直径尺寸(以千分之一英寸为单位并取整)。“测量光波长”指明了照明光源峰值波长的纳米数（对于窄带照明）；如果测量用的光源为宽带照明光源（白光），用字母W表示，此时应明确规定此照明的光谱响应特性，或给出光源的规格。
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一“角度”为测量光的人射角，缺省值为45°。如果人射角不是45°，那么人射角度应包含在符号等级的表示中。
注：除了默认照明角度为45°以外，还可选用30°和90°的照明角度。对于矩阵式二维条码符号，在“等级”后面加有星号表示符号周围存在反射率极值。这种情况可能干扰符号的识读，见7.7。
示例1：
2.8/05/660表示符号等级为2.8，使用的孔径为0.125mm(孔径标号05)，测量光波长为660nm，人射角为45°。示例2：
2.8/10/W/30表示符号设计用于在宽带光条件下进行识读，测量时人射角为30°，孔径为0.250mm(孔径标号10)。在此情况下，需要给出所引用的对用于测量的光谱特性进行规定的应用标准，或者给出光谱的自身特性。示例3：
2.8'/10/670表示符号等级是在孔径为0.250mm(孔径标号10)、光源波长670nm情况下测量的，并且符号周围存在有潜在干扰作用的反射率极值的情况。6层排式二维条码符号的检测方法6.1概述
6.2.2和6.3规定了层排式二维条码符号质量评价方法，该方法基于GB/T14258的规定。在符号码制适用的情况下，根据6.2.3，6.2.4和6.2.5中的方法导出符号等级。检测时应对环境光进行控制，确保其对检测结果不造成影响。测量时使用的波长和孔径应和适用的应用标准的要求一致。测量时，扫描线应和起始字符及终止字符中条的高度方向垂直，并尽量使扫描光束水平扫过行的中心，以避免跨行扫描造成的影响。在使用平面成像技术时，应通过一定的合成孔径对原始图像进行卷积，合成一定数量的、和条高方向垂直的并能足以覆盖符号中所有行的扫描线。6.2允许跨行扫描的符号
6.2.1分级基础
允许跨行扫描符号的特点是扫描线出现跨行时数据仍能被识读。这类符号另一个特征是各行的起始符和终止符（或符号的等效图形，如微四一七条码的行指示符）相同，或这些图形中只有一个边的位置在相邻行间有小于1X的变化量。这些符号应根据以下几个方面进行分级：一扫描反射率曲线分析（见GB/T14258和本标准6.2.2)；——码字读出率（见6.2.3)；
一未使用的纠错（见6.2.4)；
—码字印制质量（见6.2.5)。
6.2.2基于扫描反射率曲线分析的等级符号的起始符、终止符或等效图形（如行指示符）根据GB/T14258进行评价。对于数据内容所在的区域，按6.2.3、6.2.4和6.2.5所述的方法进行评价。在起始符和终止符的等级确定中应使用GB/T14258标准中规定的所有参数。测量孔径的大小由适用的应用标准确定，或者取GB/T14258标准中根据符号X尺寸给出的默认孔径。扫描的次数应为10、符号的高度除以测量孔径所得的商(取整数部分)这两个数值中的较小者。应尽可能使扫描线在符号高度方向上均匀分布。例如，对于一个20行的符号，应按一定间隔对其进行10次扫描；对于一个两行的符号，对一个行可能需要在条的不同高度位置上进行多达5次扫描。针对扫描次数的选择，具体的码制规范可能会给出更详细的指导。为了辨别条和空，每次扫描都必须确定一个整体阈值。整体阀值等于最高反射率与最低反射率之和的二分之一。整体阈值以上的区域应认定为空（或空白区），整体阐值以下的区域应认定为条。单元边缘的位置位于扫描反射率曲线上邻接单元（包括空白区）最高反射率与最低反射率的中间点处。
应使用参考译码算法评价“参考译码”和“可译码度”参数。GB/T23704—2009
每次扫描中各个参数等级的最低等级值作为该次扫描的等级。扫描反射率曲线的等级应为各次扫描等级的算术平均值。
为了生产过程控制，可能需要测量条宽的平均增减量。当印刷方向与起始符和终止符高度方向一致时，印刷增量较小。如果希望全面分析印刷增量的影响，宜分别在两种方向上印制和测试符号。6.2.3码字读出率的等级
码字读出率（CY)衡量一维扫描从层排式二维条码中识读数据的能力。码字读出率以有效译码的码学数目占应能够译码（在调整识读角度后）的码字最大数目的百分比来表示。如果某符号其他参数等级高，而码字读出率等级低，则表明在符号的高度方向上印刷质量存在问题。在完成“未使用的纠错”计算（见6.2.4)后，可以得出一个正确的符号字符值表。在下面确定正确译码码字的步骤中，此符号字符值表将被用作“最终译码字符值表”。如果某一次扫描满足下面两条件之一时，便可被纳入到码学读出率的计算。此扫描没有包括符号顶行或底行。通过此次扫描，至少起始符/终止符（或行指示符）其中之一a
以及至少一个码字或另一个终止符/起始符(或行指示符)已经被成功译码。扫描线包含了符号项行或底行的识读区域，此扫描中的起始和终止符应已被成功译码，b)
应注意到，符号参考译码算法需要有一个扩展，以便当与起始符/终止符相邻的码学都不能译码时：探测一对起始符和终止符并译码。例如，扫描时参考译码算法本身不对四一七条码符号的起始符和终止符或微四一七条码符号中一对匹配的行指示符译码，在对这两种图形的扫描搜索时，会需要这种扩展；这样，此扩展能将没有码学（匹配的尾部图形除外）被译码的扫描纳入码学识读率的计算。但是应注意到，如果一次扫描仅扫描译码出一个起始符或终止符，而同时没有相应的第二个起始或终止符、任何其他码学或行指示符被译码，这个扫描不能作为合格的扫描。对整个符号译码并构建符号学符值表。对于每一次合格的扫描，将实际译出的码字和符号“最终译码字符值表”中的码字作比较，记录匹配的码字数目。累计正确译码的码字的总数，更新符号中每一个码字已被译码的次数，以及每一个行已被探测的次数。同样要记录每次扫描探测到的跨行数目（如果一个扫描线同时出现正确译码的相邻行的码字，则称为跨行)。
在处理完每次扫描后，计算目前应能够被译码的码字的最大数目：合格扫描的数目乘以符号中列单元数的乘积（不包括固定的图形，例如四一七条码的起始符和终止符，以及微四一七条码中的行指示符）。
在满足以下三个条件前，应持续对整个符号进行扫描。a)
已译码码学的最大数目室少是符号中码学数目的十倍：b)
符号中最高和最低的可译码行（它们并不一定是第一行和最后一行）至少被扫描三遍；c)
示例：
已被成功识读两遍以上的码学（数据码学或纠错码学）数至少为0.9n个，其中n为符号中数据码字(非纠错码字)的个数。
一个四一七条码符号，6行16列，纠错等级为4，总码字数目为96个，其中数据码字为64个，纠错码字为32个。为了满足第一个条件，码学已被译码的最大数目至少为960。因为n等于64，为了满足第三个条件，至少应有58个码学必须被识读两次以上(0.9×64=57.6）。如果有效译码的码字总数与探测到的跨行数之比小于10：1，应放弃所得的测量结果，然后调整扫描线的角度以减少跨行，重复此测量步骤。如果有效译码的码学总数与探测到的跨行数之比天于或等于10：1，要从能够识别的码字的最大数目中减去探测到的跨行数目，以补偿倾斜的影响。码字读出率的分级方法见表2。
GB/T23704—2009
码字读出率（CY)
CY≥0.71
0.64≤CY<0.71
0.57≤CY<0.64
0.50≤CY<0.57
6.2.4未使用的纠错的等级
码字读出率的分级
持续扫描整个符号并译码，直至译码的码字数目趋于稳定。按公式（1)计算出未使用的纠错(UEC)。
UEC=1-(e+2t)/Eap
式中：
-拒读错误数；
替代错误数；
一符号的纠错容量。
（1）
如果没有使用任何纠错码字，且符号能够译码，则UEC=1；如果（e十2t)大于Ep，则UEC=0。如果一个符号中有多个纠错块，应分别计算每一个纠错块中的UEC值，用其中的最小值来进行等级判定。
未使用的纠错的分级方法见表3。未使用的纠错的分级
未使用的纠错(UEC)
UEC≥0.62
0.50UEC<0.62
0.37UEC<0.50
0.25≤UEC<0.37
码字印制质量的等级
本条款给出了评价可译码度、缺陷度、调制比参数的方法。该方法基于GB/T14258中的扫描反射率曲线参数分级，同时考虑了纠错对符号质量参数可译码度、缺陷度、调制比的修正。修正方法参见附录B。
使用以下过程对这三个参数中的每一个参数进行质量评价。如果符号中存在不止一个纠错块，对于每个纠错块，都应分别进行这一过程，其中的最小值用于符号分级。持续扫描整个符号，直到0.9n个码字(n的含义见6.2.3)已经被译码的次数大于10，或可以确认，每一个码字至少被扫描了一次而没有受到跨行的干扰。在每次扫描中，可译码度、缺陷度和调制比参数应以符号字符为单位按照GB/T14258的规定进行测量。以上三个参数的计算应基于该次扫描反射率曲线中Rmx和Rmin值所得出的符号反差值。对于每个参数，每个码字的临时参数等级为该码字所有扫描获得的参数等级的最高值。
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如果扫描行包括不被纠错的标头字符（除了起始符、终止符及其等效图形之外），例如四一七条码的行指示符，对于每行，首先应结合此行的上下相邻行的相应学符，对这些标头学符进行评价。这六个（对于顶行或底行，为四个)字符中最高的临时码字的等级为标头等级，这个等级用于修正此行中临时的码字等级。如果一个数据码字的临时等级比得到的头部字符的等级高，应将这个数据码字的临时等级降低到标头字符的等级。然后按照下面的方法，对由此得到的这些临时参数等级进行修正，以便将纠错的影响考虑进去。
对于每个参数，按照4级至0级和不译码的次序分别统计各级别的码字数，并累计统计大于或等于各级别的码字总数。按照如下方法将这些数目和符号的纠错能力进行比较：对于每一个参数等级，假定低于这个等级的所有符号字符都是拒读错误，按照6.2.4的方法，根据表3所给出的阀值，导出一个假定的未使用的纠错(UEC)的等级。临时的码字参数等级应为每一个等级与其对应的假定的UEC等级的较低值。符号最终的码字参数等级应为所有等级水平中临时的码字参数等级的最高值。
注：此假定等级和根据6.2.4计算出的符号的未使用的纠错参数不相关，也对其不影响。错误纠正能力在一定程度上可以弥补符号缺陷的影响。这种假定等级标志着弥补的程度。如果一个符号比另一个符号的纠错能力高，那么高纠错能力的符号能容忍数目更多的、参数值有间题的码字。附录F对此方法有着更详尽的说明。表4给出了码字参数分级的示例。此例中，符号包含100个符号字符（码字），其中数据码字为68个，纠错码字为32个。纠错码字中3个码字用于错误探测，29个码字用于错误纠正，纠错能力为29。此符号最终的码字参数等级为1级（表4中最右列中的最高值）。注：调制比、缺陷度和可译码度三个参数应分别进行此计算。表4允许跨行扫描的层排式二维条码符号码字印制质量参数的分级示例码字调制比
的等级
不能译码
处于该等级
的码字数
6.2.6符号等级
达到或超
过该等级
的码字累
剩余码字数
(按照错误码
字对待)(100一
假定的未使
用的纠错能
力(29—c)
超出纠错容量
超出纠错容量
超出纠错容量
假定的未
使用的纠
错UECWww.bzxZ.net
假定的未
使用的纠
错的等级
最终的码字参数等级
(e的最高值）
a和d中的
较低值
符号等级为扫描反射率曲线的等级（6.2.2)、码字读出率等级（6.2.3)、未使用的纠错等级（6.2.4）以及码字印刷质量等级（6.2.5)中的最低值。符号等级评定流程见图2。7
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