網格不均 GNU Grid Nonuniformity (GNU)

網格不均（GNU）在量什麼？

2D 碼（Data Matrix、QR）在解碼時，讀碼器會先依定位圖形（L 形 Finder、定時圖形）建立一張理想網格（reference grid）——一張等間距的棋盤格，每個交叉點就是一個模塊「應該」落在的中心。網格不均（Grid Nonuniformity, GNU）就是比對「模塊實際被找到的中心點」和「理想格點」之間差了多遠，把所有模塊裡偏得最嚴重的那一個，當成整顆碼的 GNU 值。

用一句白話：GNU 量的是碼有沒有「站整齊」。模塊像士兵排隊，理想網格是地上的標線，GNU 就是看哪一個士兵站得離自己的標線最遠。偏差越大，讀碼器越容易把某個模塊的明暗讀錯、甚至定位到隔壁格，取最大偏差是為了反映最脆弱的那一點。

GNU 是 ISO/IEC 15415（平面標籤 2D 碼）與 ISO/IEC 29158（AIM DPM）（直接零件標記 DPM）共用的參數；它常和「軸向不均（Axial Nonuniformity, ANU，量水平/垂直兩軸間距是否一致）」一起看——ANU 管「格子整體被拉長壓扁」，GNU 管「個別模塊在格子裡偏位」。

ISO 15415／29158 怎麼評網格不均（GNU）？

兩個標準都把每個參數由好到壞給 A、B、C、D、F 等級（部分文件以 4、3、2、1、0 對應），GNU 偏差越小、分數越高。整顆 2D 碼的總評採「木桶原理」——取所有參數裡最差的那一項當總分，所以 GNU 單項拉胯就會把整顆碼的等級往下拖。

關於版本差異要留意：GNU 這個參數本身在 ISO/IEC 15415 的 2011 版與 2024 版之間沒有被改名或併走，一路都在評。真正變動的是它的「鄰居」——2024 版把 Modulation 與 Reflectance Margin 合併成一個參數（Modulation）、新增 Print Growth（印刷增益）、評分改成可到小數一位、並重新定義判明暗的門檻（不再固定取最亮最暗的中點）。所以同一顆碼用新版量，GNU 不變，但整體總評可能因為其他項而升降。

ISO/IEC 29158（DPM）則是把 15415 的方法改造來適應金屬、曲面、雷射打標等非紙白底材，會主動嘗試不同打光角度與光源型式，但 GNU 的物理意義一致：量模塊相對理想網格的位置偏差。

※ A–F 各等級對應的「確切偏差門檻（佔模塊間距的百分比）」只在 ISO/IEC 15415、ISO/IEC 29158 標準本文與驗證機（如 Cognex DataMan 驗證機）報告中規範，本文不臆造任何數字；實際允收以標準本文與驗證機報告為準。

網格不均（GNU）為什麼會失分？

GNU 失分的根因都是「模塊的位置漂掉、網格站不正」，常見來源：

1. DPM 打標製程變形：點陣（Dot Peen）打點落點偏移、雷射掃描定位漂移、噴墨在曲面/孔洞上鋪不平，模塊一個個偏離格點。
2. 工件本身彎曲或翹曲：碼打在圓柱、弧面、薄件上，取像時平面被「攤」成網格會產生系統性偏移。
3. 鏡頭畸變與斜拍：廣角鏡桶狀畸變、相機沒對正（非垂直俯視）造成透視變形，碼明明印得正，影像裡的網格卻歪了。
4. 底材伸縮或載具抖動：軟包裝、貼標後拉伸、產線震動、卷對卷張力不穩，讓模塊間距忽大忽小。
5. 原始檔／製版位移：產碼軟體或製版階段模塊排版本身就沒對齊，先天網格不準。

GNU 偏高往往不是單一模塊的問題，而是整顆碼「結構性歪斜」的訊號，要從打標/取像幾何去查，而不是只調曝光。

網格不均（GNU）怎麼救回來？

GNU 是「位置/幾何」問題，對策也要對準幾何，而非單純加亮：

• 相機對正、垂直俯視：把鏡頭光軸調到與碼面垂直，消除斜拍透視變形；必要時用治具固定工件角度。
• 校正鏡頭畸變：選低畸變鏡頭，或在讀碼器/相機端啟用畸變校正（calibration），把桶狀/枕狀變形拉回。
• 穩固治具與定位：用治具壓平彎曲工件、固定卷材張力、減少產線震動，讓模塊間距穩定一致。
• 調整 DPM 打標參數：點陣校正落點與點距、雷射重設掃描定位與工件原點、噴墨改善曲面附著，從源頭把模塊打正。
• 對焦與工作距離（WD）一致：確保整顆碼都在景深內、WD 固定，避免局部離焦讓模塊中心被誤判而虛增偏差。
• 檢查產碼/製版排版：回到產碼軟體確認模塊網格本身對齊，排除先天位移。

VSK 建議：DPM/曲面案件先確認「取像幾何」（對正、畸變、WD）再談打標，多數 GNU 失分能靠把相機擺正、把工件固定就大幅改善。