バーコード スキャナ用の信頼性の高い USB カメラ モジュールには、高解像度センサーだけではありません。-バーコード スキャン デバイスでバーコードを一貫してキャプチャできるかどうかは、画像の鮮明さ、焦点距離、視野、露出制御、USB 互換性などの多くの要因によって決まります。 2MP カメラ モジュールは、多くの組み込みスキャナの 1D および 2D バーコード認識に十分な情報をすでに提供できるため、デバイスを小型で手頃な価格に保つことができます。カメラモジュールを選択する際には、最終的なデバイスの機械的構造、照明環境、バーコードのサイズ、スキャン距離をすべて考慮する必要があります。
スキャナ エンクロージャを標準カメラに適合させる代わりに、OEM および ODM プロジェクト用にスキャナを中心にカメラ モジュールを変更できます。
バーコードスキャンにカメラモジュールを使用する理由
最新のバーコード スキャナは、従来のレーザー スキャンのみに依存するのではなく、画像ベースの認識を使用することが増えています。-バーコードは CMOS カメラを使用して画像としてキャプチャされるため、デコード ソフトウェアはさまざまなバーコードの方向と種類を処理できます。
組み込みバーコード スキャナのカメラ モジュールは、デコード システムに鮮明で一貫した画像を提供する役割を果たします。取得した画像が変形していたり、露出過度であったり、暗すぎたり、ぼやけていたりすると、デコード アルゴリズムで処理できる情報が少なくなります。
画像の鮮明さは解像度だけではなく重要です
バーコード認識の向上は、メガピクセル数の増加と必ずしも相関するとは限りません。光学設計、焦点範囲、露出、作動距離が適切に一致している場合、適切に一致した 2MP カメラ モジュールは、高解像度センサーよりも優れた性能を発揮できます。-
たとえば、小売、物流、キオスク、組み込みバーコードの多くのアプリケーションでは、1920x1080 の画像を生成する 2MP センサーで十分な情報を提供できます。撮影した写真内でバーコードが十分なピクセルを占めるようにすることが重要です。
バーコードスキャナー用のUSBカメラモジュールの選択方法
1. バーコードのサイズと作動距離から始めます
最初の選択ポイントはメガピクセルであってはなりません。バーコードとカメラの間の距離を測定し、認識する必要がある最小のバーコードまたはモジュールを決定します。
小さな製品ラベルに使用されるスキャナには、長距離から大きなラベルを読み取るように設計された物流スキャナとは異なるレンズと焦点設定が必要な場合があります。したがって、レンズの焦点距離と視野はセンサーとともに選択する必要があります。
2. 用途に応じて解像度を選択する
多くのバーコード スキャン システムでは、2MPは実践的な出発点です。不必要な処理やストレージ要件を追加することなく、フル HD 画像出力を提供します。
5MP や 8MP などの高解像度オプションは、システムが小さなコードをキャプチャしたり、OCR をサポートしたり、詳細なラベルを識別したり、十分なピクセル密度を維持しながら広い視野を提供したりする必要がある場合に、より便利になります。
コンパクトな 2MP ソリューションが必要なプロジェクトについては、2MP USBカメラモジュール実用的なリファレンス設計のために。
3. 固定フォーカスかオートフォーカスか?
バーコードが常に制御された距離内に表示される場合は、通常、固定焦点レンズの方がシンプルで安定しています。{0}機械的な複雑さを軽減し、コストを抑えることができます。
オートフォーカスは、スキャン距離が変わるとさらに便利になります。たとえば、ハンドヘルド デバイスやセルフサービス デバイスでは、さまざまな距離からコードを読み取る必要がある場合があります。-その場合、オートフォーカスカメラモジュールは、より広い動作範囲にわたって画像の鮮明さを維持できます。
4. 照明と露出を考慮する
バーコード スキャナが完全に制御された照明の下で動作することはほとんどありません。光沢のあるパッケージからの反射、強い周囲光、暗い環境、不均一な照明はすべて、画質に影響を与える可能性があります。
自動露出、自動ホワイトバランス、ゲイン制御により、変化する条件下でも使用可能な画像を維持できます。暗い環境で動作するスキャナの場合、カメラを個別に選択するのではなく、光学設計と照明設計を一緒に評価する必要があります。
5. USB インターフェースとシステムの互換性を確認します。
組み込みバーコード スキャナにとって、USB はホスト システムとの統合を簡素化するため魅力的です。 UVC- 互換の USB カメラ モジュールは、標準のビデオ インターフェースを提供し、ドライバーの開発作業を軽減できます。
モジュールを完成させる前に、必要な USB バージョン、出力フォーマット、解像度、フレーム レート、コネクタの位置、ケーブルの長さ、オペレーティング システムを確認してください。これらの詳細は、スキャナがコンパクトな筐体に統合されている場合に重要になります。
バーコード スキャン用の 2MP とそれ以上の解像度のカメラ モジュール-
最適なカメラ モジュールは、スキャナが実際に何をキャプチャする必要があるかによって異なります。多くの場合、標準的なバーコードの読み取りには 2MP モジュールで十分ですが、より小さなコードや多機能イメージング システムでは、より高解像度のモジュールで画像の詳細を追加できます。-
- 2MP:標準的な 1D/2D バーコード スキャン、キオスク、POS 機器、コンパクトな組み込みスキャナに適しています。
- 5MP:より大きな 8MP ソリューションに移行せずに、より詳細な画像が必要な場合に便利です。
- 8MP:バーコード スキャンと OCR、ドキュメント イメージング、または詳細な外観検査を組み合わせたアプリケーションに適しています。
バーコード読み取りをドキュメント キャプチャまたは OCR と組み合わせるアプリケーションの場合、8MP USB カメラモジュール追加の画像詳細を提供できます。
バーコード スキャナ プロジェクトのカメラ モジュール選択の考え方
実際の選択プロセスは、最終的なスキャン結果から逆算して行うことです。
- 認識する必要がある最小のバーコードを定義します。
- 通常および最大のスキャン距離を測定します。
- 対象領域に基づいてレンズの FOV と焦点距離を選択します。
- 必要なピクセル密度に基づいて、2MP、5MP、8MP、または別の解像度を選択します。
- 作動距離に応じて固定焦点かオートフォーカスかを評価します。
- 実際の照明条件下で露出と画像の鮮明さをテストします。
- USB インターフェイス、コネクタ、ケーブル、寸法、ホストの互換性を確認します。
- これらの点を確認した後でのみ、カメラ モジュールを量産用にロックする必要があります。
このアプローチは通常、最初にセンサーを選択し、その後でレンズとエンクロージャを適合させようとするというよくある間違いを回避します。
バーコードスキャナー用USBカメラモジュールが使用される場所
USB カメラ モジュールは、次のような幅広いバーコードおよび識別機器に統合できます。
- 小売店用 POS バーコード スキャナー
- セルフサービスのチェックアウト機-
- 倉庫および物流スキャナー
- スマート自動販売機
- 荷物仕分け装置
- 産業用識別システム
- スマート キオスクとセルフサービス端末-
- OCRおよびドキュメントスキャン装置
- アクセス制御および本人確認端末
バーコード スキャナ統合用のカスタム USB カメラ モジュール
バーコード スキャナのメーカーは、市販のカメラでは満たせない光学的および機械的仕様を持っていることがよくあります。{0}{1}カメラ モジュールには、特定の PCB サイズ、コネクタの位置、ケーブル長、レンズ、FOV、センサー、またはハウジング構造が必要になる場合があります。
オーダーメイドのカメラ モジュールを設計する際には、スキャナの利用可能なスペースと画像処理のニーズを考慮することができます。統合段階では、センサーの選択、レンズのマッチング、焦点構成、ケーブル、コネクタ、PCB レイアウト、その他のハードウェアの側面を評価することができます。
OEM および ODM プロジェクトの目的は、解像度の向上だけではありません。目標は、完成したスキャナの機械構造と実際の動作距離内で信頼性の高いバーコード画像を生成することです。
結論
バーコード スキャナー用の USB カメラ モジュールを選択するときは、メガピクセル数だけでなく、バーコード、作動距離、レンズ、照明条件をすべて考慮する必要があります。多くのバーコード スキャン システムでは、適切に適合する 2MP カメラ モジュールが効果的なオプションとなる可能性があります。-ただし、OCR、詳細なイメージング、または小さなコードが必要な場合は、5MP または 8MP ソリューションの方が適している可能性があります。
カメラ モジュールは、一般的なイメージング コンポーネントではなく、画像の鮮明さ、光学系、焦点、インターフェイス、機械設計を実際のスキャナに適合させることにより、識別システム全体の信頼できるコンポーネントになります。
