（1）二维南宁条码在巡检机器人系统的定位、导航与指令传递中用到了二维条码作为信息载体，要求所设计的二维条码易于识别、定位方便、有一定的信息容量、易于工程实现。二维条码是近年来新兴的信息传输载体。它与一维条码相比，有信息密度高、信息量大的特点。

本文设计的二维条码图包括码图标识符和存储数据两部分，标识符可保证对二维条码图的快速识别和定位。根据结构的不同，二维条码可分堆叠式和矩阵式。堆叠式是将一维条码高度缩小，然后多层叠起来；矩阵式利用直线阵列方格代表1或0。后者简单实用且具有较强的抗干扰能力。为了适应稳定高效的巡检任务，设计了简易二维条码图，中黑白数据区为标准正方形小块，长度为N＝8×（n＋1），n为方格长度。数据区中前面是数据位，最右一列和最下一排分别为奇偶校验位，用黑色代表0，白色代表1，采用从上到下，从左至右的数据排列方式。应用中，可以采用直接存取与间接索引两种数据获取方式。直接存取是直接利用该图存储道路信息，存储量较小，不易更新，但便于实时获得道路信息。间接索引是根据所提取的二进制码作为索引号，通过检索表得到道路信息。该方式可以存储大量信息，方便上位机实时更新道路信息，但存在通信延时，需要实时的网络连接，不便于实时导航。本文中，路标信息量不太大，内容较固定，结合实时性的要求，采用了直接数据存取方式。上述设计，可以读取的二进制码的位数为X＝（N－1）×（N－1）；可读取的ASCII码符的数量为Y＝［（N－1）×（N－1）］/8。

（2）巡检机器人的定位与导航巡检机器人在长距离行走过程中的上下抖动和摇摆，将导致里程计的累积误差，由此造成了长时间工作中的定位/定向偏差。在巡检机器人工作路径的特定地点预先设置相应的二维条码，应用视觉定位与条码识别技术，即可实现巡检机器人的定位与导航。巡检机器人在巡线（或巡道路边缘）行走的过程中同时进行条码标识符的检测。条码的摆放和引导线平行，当检测到标识符时，即启动机器人的视觉定位程序，该程序结合里程计数据和存储在电子地图与二维条码中的先验知识，就可将大范围的绝对定位转化为机器人与二维条码间的相对定位，消除机器人的定位误差。并可依据二维条码数据得到任务信息，实现导航或任务给定，比如这个路段需要进行定点热成像仪监测或左偏30°，盲走3m等。

（3）通过图像采集卡采集图像，经过摄像头标定算法校正后得到待处理的图像。在检测出条码标识符后，执行视觉定位任务，然后根据相关信息触发其他任务或实时调整航向。

印制条形码的原版底片必须通过国际或国家编码中心注册登记编发。要使条形码能够被南宁条码扫描器正确识别，要求条形码线条直，不能断线，线条边缘要平滑锐利，不能出现锯齿，线条之间距离符合标准，线条黑度要足，反差要大。对条形码的技术要求主要有：

1、大小缩放

条形码通常是原大直接印刷，而要放大或缩小印刷要按EAN组织的技术要求，不可随意进行，一般规定其缩放倍率应控制在80%～200%。条形码缩放率对印刷合格率影响极大，当缩放倍率为100%时，印刷合格率为97.3%；缩放倍率为90%时，印刷合格率为95.7%；缩放倍率为85%时，印刷合格率为25%；而缩放倍率小于80%时，印刷合格率仅为10%。因此，缩放印刷最好由条形码软片的提供机构完成。

2、颜色搭配

由于条形码的识读系统规定一般扫描器光源是波长为630～700nm的红光光源，所以要考虑墨色的红光效应。

扫描器的入射光照射在不同颜色条形码表面，会发生不同效果的反射。黑墨可完全吸收红光，印品对入射光的反射率在3%以下，是最安全理想的条形码用色；白墨对红光则会完全反射，其印品对入射光的反射率接近100%，是最安全的空白用色，因此条形码一般都印成黑白相间的单色。但在包装印刷中，为增加其装饰性，经常会选择其他颜色条空搭配，这时就要注意根据颜色的红光效应选择合适的搭配。对红光反射率高的有黄、橙、红等色，对红光反射率低的有绿、紫等色。只要能满足条形码对反射率、扫射密度及其印刷对比度PCS值要求的任何色彩搭配，都是合理的条形码印刷颜色设计。

3、对承印物的要求

在光学特性方面，为保证扫描光源45°角入射和15°反射，要求承印物具有良好的光散特性。在材料方面，纸类承印物一般以纸本身的白色基底为空白色，对于纸的白度、不透明度、光泽度均有一定的要求。白度要求是为了使纸表面具有较好的反射能力；要求不透明是为了防止入射光透过纸张背面而使光信号减小，导致反射率降低；要求较低的光泽度是为了减少入射光的镜面反射效应。对于透明或半透明的印刷载体，应禁用与其包装内容物（尤其是液体内容物）相同的颜色作为条色，以避免内容物的颜色加深空地颜色，使空色向条色靠近，降低PCS值。

实际应用中此问题常常被忽略：如在蓝色或绿色液体透明包装上印刷白色空地、深蓝或深绿的条码，蓝色和绿色的内容物会使白色空地呈淡蓝或淡绿；在黑色西瓜籽的透明包装上印刷白色空地与黑色条的条形码，黑色的内容物会使白色空地呈浅灰色。此时应加深白色基底印刷油墨的浓度，使内容物颜色不会从基色中透出，或者改变颜色的搭配，避免上述现象发生。当包装装潢设计颜色与条形码设计颜色发生冲突时，应以条形码设计为准，修改包装装潢设计颜色。当载体漏光透色时，应采取以下措施：开辟一块颜色与空色相同、面积足够大、油墨足够浓的基色专门印刷条形码；若条形码印刷在塑膜封口处且背面有装潢的部分，应在封口的两层中间夹一不透明夹层，以确保背面装潢色彩不影响条形码PCS值。使用铝箔等反光材料作为载体时，可以打毛处理本体颜色或覆盖一层白、黄、橙红的基色为空色，以黑、深蓝、深绿、深棕为条色印刷条形码；亦可以反光材料本体为条色，以白、黄、橙、红为空色印刷条形码，被称为反白印刷。反白印刷的原理仍然是基于这种颜色设计能满足所规定的条与空的反射率、反射密度与PCS的对应值。对于承印材料尺寸稳定性的要求，应选用耐候性好，受力后尺寸稳定、着色性好、油墨扩展适中、渗透性小、平滑度及光洁度适中的材料。纸张中的铜版纸、胶版纸、白板纸，塑料中的双向拉伸聚丙烯膜和金属中的铝箔、马口铁都是条形码标志较好的承印物。而大包装常采用的瓦楞纸板由于表面不够平整、油墨渗透性不一，可能会造成较大的印刷误差，因此除了大倍率的EAN、UPC和ITF码外，一般不直接将其作为承印物，而是采用粘贴印刷标签方式。着色力差的无极性基团聚丙烯膜和尺寸稳定性差的编织带不可作为条形码标志的承印物。

4、对油墨的要求

在油墨颜色搭配时，要考虑油墨的色偏。油墨的色偏对条形码的精度影响很大。理论上讲，只要按照颜色配比使用油墨就可满足条形码要求，但由于印刷油墨存在色相不纯的缺陷，会发生偏色现象，如蓝油墨由于对红光的错误吸收，会造成红光下的反射率升高，降低条形码的PCS值。所以应严格控制油墨用色，使油墨密度均匀、色相饱和、纯度高，最好在印磁条形码前先测定某种油墨在红光下的反射率是否达到要求。

金属油墨（如金色）的反光度和光泽性会造成镜面反射效应，因而不能用于条形码印刷。由于条形码印刷是实地印刷，其印刷所能达到的反射密度与油墨的光学特性及墨层厚度有关，在印刷过程中，印品的反射密度随油墨厚度的增加而增加，当油墨厚度达到一定值后，密度便达到饱和，因此要特别注意油墨的浓度和墨层厚度。不同的印刷工艺，墨层厚度有较大差异，胶印为2～4μm，凸印8μm，柔印10μm，凹印12μm，网印可达到30μm。

根据测试可计算，上述印刷种类所得印品实地反射密度都可达到0.3以上，加之黑、青、蓝、绿等色能够全部吸收红光，所以采用上述几种印刷工艺印制条形码条色，反射率均可达到要求。条形码印刷用油墨粘度不宜太大，且在印刷中要注意供墨量和印刷压力。供墨量大，承印物不能在短时间内完全吸收，会在承印物表面铺展，使精度下降；供墨量小，线条不饱满甚至出现断划等现象；印刷压力过大，油墨剪切应力加大，流动性也随之变大，一方面会造成油墨铺展，另一方面，印版滚筒与压印滚筒间的压印区变宽，也会造成条形码条符变宽。这些都会影响条形码印刷的精度，所以要根据不同的印刷方式、不同油墨的流变性和承印材料吸墨性能，调整控制供墨量、印刷压力、印刷速度等因素。

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要想得到一张质量完美的标签，除了配置高质量的南宁条码打印机外，合理的标签纸选择也是非常重要的一个环节。

目前，条码打印机行业应用较多的是不干胶标签。不干胶标签由离型纸、面纸及作为两者粘合的粘胶剂三部分组成，离型纸俗称底纸，表面呈油性，底纸对粘胶剂具有隔离作用，所以用其作为面纸的附着体，以保证面纸能够很容易从底纸上剥离下来。底纸分普通底纸和哥拉辛（GLASSINE）底纸，普通底纸质地粗糙，厚度较大，按其颜色有黄色，白色等，一般印刷行业常用的不干胶底纸为经济的黄底纸。哥拉辛（GLASSINE）底纸质地致密、均匀，有很好的内部强度和透光度，是制作条形码标签的常用材料。其常用颜色有蓝色、白色。

我们平时所讲标签纸为铜版纸、热敏纸等等是指面纸而言。面纸是标签打印内容的承载体，按其材质分铜版纸、热敏纸、PET、PVC等几类。面纸背部涂的就是粘胶剂，它一方面保证底纸与面纸的适度粘连，另一方面保证面纸被剥离后，又能与粘贴物具有结实的粘贴性。