跳到主要內容
VSK 威視康 — Cognex 官方授權 PSI 系統整合商
條碼品質驗證 · GLOSSARY

定位圖樣損傷平均 Average Grade Average Grade Average Grade、Overall Symbol Grade、ISO 15416/15415 Final Grade、Barcode A-F Grade

定位圖樣損傷平均(Average Grade)量的是 2D 條碼「骨架」——定位與固定圖樣的整體完好程度:讀碼機要先靠這些圖樣找到、對正、解析整顆碼,骨架一旦磨損、印歪或缺角,再漂亮的資料區也讀不出來。

ISO 15415 參數

定位圖樣損傷平均:把碼的定位/固定圖樣各段先各自評等,再取「平均」所得的分數,反映整體骨架的完好度。

DEFINITION · 完整解釋

由 VSK 工程師整理,扣 ISO/IEC 15415、Cognex TruCheck 驗證機文件與 barcode-test.com 公開資料;確切算法與等級門檻以 ISO 標準本文與驗證機報告為準。

定位圖樣損傷平均是 Cognex TruCheck 在 ISO/IEC 15415 驗證下,對 2D 條碼的定位/固定圖樣各段先各自評等、再取平均所得的數值。

定位圖樣損傷平均(Average Grade)量的是什麼?

2D 條碼(Data Matrix、QR)除了中間裝資料的格子,外圍還有一圈「固定/定位圖樣」——讀碼機靠它們找到碼、判斷方向、建立取樣網格。以 Data Matrix 為例,包含實心 L 形定位邊(L1、L2)、對邊的時鐘軌(Clock Track),以及四周的靜區(Quiet Zone);QR 則是三個角的定位偵測圖樣校正圖樣時鐘軌。這些是讀碼演算法的「地標」,損壞了就可能定位失敗。

在 Cognex TruCheck 的 ISO/IEC 15415 驗證下,定位圖樣損傷平均(Average Grade)就是:把上述各段固定圖樣各自評等後,取其平均,用一個數值反映整體骨架的完好度。

注意它和驗證報告上的獨立項 Fixed Pattern Damage(定位圖樣損傷) 相關但不同:FPD 是 ISO/IEC 15415 明列的獨立評等參數,著眼於最弱的那一段;Average Grade 看的是各段平均。一個告訴你「最糟的地方有多糟」,一個告訴你「整體平均水準」,兩者要分開看。

ISO/IEC 15415 怎麼評/怎麼取值?

ISO/IEC 15415 是 2D 條碼(如 Data Matrix、QR)的列印品質驗證標準,逐一評估數項參數,常見包含:符號對比(Symbol Contrast)、調變(Modulation)、反射率餘裕(Reflectance Margin)、定位圖樣損傷(Fixed Pattern Damage)、軸向不均(Axial Non-uniformity)、網格不均(Grid Non-uniformity)、未用錯誤更正(Unused Error Correction)等。每項由高到低評為 A–F;整顆碼的總評取所有參數中最差的一項

就定位圖樣這一塊:標準會分別衡量各段固定圖樣的偏差。Fixed Pattern Damage 反映的是「碼能否被正確定位、辨識」的把握度,通常以各段中最差者為準;而 TruCheck 的 Average Grade 則是把各段評等取平均呈現。

※ 各等級確切門檻、各段如何加權平均、以及 2024 版(41 個對應帶、評分到小數一位、新增「印刷脹縮 Print Growth」、最佳化閾值判定)與 2011 版的差異,一律以 ISO/IEC 15415 標準本文與驗證機報告為準(本文不臆造數字)。

為什麼定位圖樣損傷平均會失分?

骨架受損多半來自製程與物理因素,常見原因:

  1. 列印頭/噴嘴異常:噴墨堵孔、熱感應元件失效,造成 L 形定位邊、時鐘軌斷線或缺塊。
  2. 靜區被侵犯:碼太靠近文字、邊框或其他圖案,四周留白不足,讀碼機抓不到邊界。
  3. 物理磨損:刮傷、髒污、油漬、運輸碰撞,把固定圖樣局部蓋掉或磨花。
  4. 標記在不平整/曲面上:曲面瓶身、反光金屬或粗糙表面,使某幾段定位圖樣成像歪斜、對比不足。
  5. 印偏/脹縮:模塊整體變粗變細或位移(2024 版以 Print Growth 另列),使定位邊與時鐘軌偏離理想位置。

怎麼把定位圖樣損傷平均救回來?

方向是「讓骨架印好、看清、留夠空間」:

  • 維護標記設備:清噴頭、換老化熱感元件、校正雷射功率與焦距,確保 L 邊與時鐘軌連續完整。
  • 留足靜區:版面預留四周留白、拉開與文字/邊框的距離,別讓任何元素壓進定位圖樣。
  • 調整打光與對焦:用合適角度光源(同軸、低角度或散射)壓反光、提高固定圖樣對比;對好焦讓邊緣銳利。
  • 固定治具與工件:以治具穩住工件與相對位置,減少震動、晃動造成的成像歪斜,尤其曲面與金屬件。
  • 選對標記製程:依底材選噴墨/雷射/點針,控制模塊脹縮,讓定位邊與資料區尺寸落在理想範圍。
  • 上線驗證把關:用驗證機(如 Cognex TruCheck)依 ISO/IEC 15415 量測,定期追蹤趨勢、在掉級前就介入。
定位圖樣損傷平均 Average Grade 示意圖
定位圖樣損傷平均 Average Grade — VSK 工程師原創示意圖。
average-grade 真實條碼範例
製程追溯用 DataMatrix:定位/固定圖樣各段完好度取平均。
© Smokeonthewater / Wikimedia Commons · CC BY-SA 4.0

ISO 15415 / 15416 對 Average Grade 的定義

Average Grade(AG、平均等級)為 ISO/IEC 15415 與 15416 共通的 final scan grade 計算規範:

  • 單次 scan grade = 該次掃描各 parameter 評分的最低分(4.0 / 3.0 / 2.0 / 1.0 / 0.0)
  • Overall Symbol Grade = 多次 scan grade 的算術平均(典型 10 次或符號內等距 scan line)
  • 輸出格式:3.5/10/660 = grade / aperture / wavelength(如 660 nm)

來源:ISO/IEC 15416 §6 grading method、ISO/IEC 15415 §7 grading method。

Average Grade 評等對應表(ISO/IEC 29158)
Grade分數定位圖樣完整度適用場景
A4.0定位圖樣完整無損醫療 UDI、高品質要求
B3.0輕微損傷不影響讀取汽車 IATF 16949 可接受
C2.0中度損傷、影響讀取率物流追溯、可接受
D1.0嚴重損傷、邊緣可讀不建議用於關鍵應用
F0.0定位失敗、不可讀需重新打標

延伸學習:了解 ISO 2D 條碼品質評分在醫療器材 UDI 法規合規的應用,含 Cognex 機型選型與案例對應。

最後更新: ・ 由 VSK 機器視覺工程師審閱 ・ 參考 Cognex 官方 datasheet 與 ISO 標準

工程師常見問題

Q1:定位圖樣損傷平均(Average Grade)量的是什麼?

A:2D 條碼(Data Matrix、QR)除了中間裝資料的格子,外圍還有一圈「固定/定位圖樣」——讀碼機靠它們找到碼、判斷方向、建立取樣網格。以 Data Matrix 為例,包含實心 L 形定位邊(L1、L2) 、對邊的 時鐘軌(Clock Track) ,以及四周的 靜區(Quiet Zone) ;QR 則是三個角的 定位偵測圖樣 、 校正圖樣 與 時鐘軌 。這些是讀碼演算法的「地標」,損壞了就可能定位失敗。

Q2:要驗條碼品質、接 ISO 等級輸出?

A:提供 OK / NG 條碼樣本,VSK 工程師依 ISO 15415 / 29158 評估可行性與選型,盡快與您聯繫。

Q3:為什麼 Average Grade 是定位圖樣損傷的平均?

A:Average Grade(AG)特指 ISO 29158 對固定圖樣(L 邊、時鐘軌、靜區)的損傷評估平均值。其他資料區的損傷則由 Cell Modulation、Distributed Damage 等參數分別評估、不混在 AG 內。

Q4:Average Grade 失分如何救?

A:通常因定位圖樣雷射蝕刻變形、針點壓印損傷、固定圖樣的模塊變形導致。救法:穩定打標製程、確認靜區(quiet zone)完整無遮蔽、避免重疊掃描、必要時改用更穩定的標記方式。

Q5:Average Grade 的評分權重?

A:Average Grade 取定位圖樣各損傷檢測點的平均評分(不是最差項)。這與 Symbol Contrast 等取最差項的方法不同。AG 反映整體完整度、SC 反映最弱點,兩者互補評估條碼品質。

PRODUCTS · 使用本技術的產品

採用 定位圖樣損傷平均 的 Cognex 機型

DataMan 475V 產品照
DataMan 475V
線上型條碼驗證器
DataMan 475VS 產品照
DataMan 475VS
離線桌上型驗證系統
DataMan 8072V 產品照
DataMan 8072V
手持式條碼驗證器
PRODUCTS · 執行驗證的產品

用來驗條碼品質的 Cognex 驗證機

FREE CONSULTATION

要驗條碼品質、接 ISO 等級輸出?

提供 OK / NG 條碼樣本,VSK 工程師依 ISO 15415 / 29158 評估可行性與選型,盡快與您聯繫。

聯絡 VSK 工程師