Odczyt kodów Aztec – c.d.

Kontynuując wątek odczytu kodów matrycowych, pozwolę sobie omówić nieco inny sposób na odczyt kodów Aztec z dowodów rejestracyjnych. Innowacją wypracowaną przez ATENĘ jest zastosowanie do tego celu kamery internetowej. Pod względem skuteczności kamery internetowe mają utrudnione zadanie w porównaniu do wyspecjalizowanych czytników kodów kreskowych, z powodu braku własnego oświetlenia, laserowego celownika, czy ergonomicznego kształtu, który umożliwia precyzyjne oraz intuicyjne wskazanie kodu (czytnikiem celuje się jak pistoletem). Mimo tych ograniczeń, wysiłki podjęte przez nas w celu umożliwienia odczytu kodów Aztec przy pomocy kamery internetowej, przyniosły zaskakująco dobre efekty.

Test kamer internetowych

Oprogramowanie wytworzone w ATENIE z założenia kierowane jest do zastosowań desktopowych, które zwykle charakteryzują się dobrze oświetlonym otoczeniem, oraz wygodnym dostępem do gniazd USB (w niektórych przypadkach znaczenie może mieć długość przewodu kamery). Niemniej nic nie stoi na przeszkodzie, by zestaw laptop plus kamera były używane do „pracy w terenie”. W takich przypadkach kamera internetowa jest nawet wygodniejsza od dedykowanego skanera (czytnika), ponieważ jest od niego mniejsza i lżejsza. Decydując się jednak na zastosowanie kamery zamiast czytnika, należy też mieć na uwadze jej ograniczenie, jakim jest brak własnego oświetlenia, a co za tym idzie – niewielka skuteczność w ciemnym otoczeniu. Wprawdzie jedna z testowanych przez nas kamer posiadała własne oświetlenie diodowe, jednak nie nadawało się ono do użycia z powodu powodowanych przez nie odblasków.

Testy kamer internetowych nie obejmowały porównania skuteczności odczytu poszczególnych modeli analogicznie do testu czytników, ponieważ skuteczność ta była niemal identyczna dla wszystkich kamer umożliwiających taki odczyt. Wynika to z faktu, iż algorytm obróbki obrazu podczas odczytu kodów dla każdej kamery był ten sam. Dlatego podczas testów kamer skupiliśmy się na innych czynnikach, niż skuteczność algorytmu – czyli przede wszystkim na rodzaju ustawienia ostrości (autofocus, ręczny lub brak), obsługiwanych rozdzielczościach, czy szybkości działania autofocusa. Stąd też testy kamer są całkowicie niezależne od testu skanerów, a wyników obydwu testów nie da się ze sobą porównywać wprost.

Przetestowaliśmy następujące modele kamer internetowych:

Creative Live! Cam Optia Pro	Microsoft LifeCam Show	Logitech QuickCam Pro for Notebooks
Genius iSlim 2000AF	Microsoft LifeCam Cinema	Microsoft LifeCam NX-3000
Logitech QuickCam S5500	Creative Live! Cam Socialize HD AF	Logitech HD Pro Webcam C910
Microsoft LifeCam HD-5000	Philips Webcam SPC520NC	Noname - najtańszy model dostępny na Allegro

Regulacja ostrości a odczyt kodów Aztec

Możliwość odczytu kodów Aztec z dowodów rejestracyjnych przy pomocy kamery internetowej zdeterminowana jest przez sposób ustawiania ostrości. Odczyt kodu kreskowego jest możliwy tylko z niewielkiej odległości kilku centymetrów, dlatego jeśli kamera nie ma możliwości ustawiania ostrości na tak bliską odległość, nie nadaje się do zastosowania przy odczytach kodów Aztec. I tak na przykład kamery seryjnie montowane w laptopach nie umożliwiają takiej regulacji. Głębia ostrości zwykle ustawiona jest w nich na stałe, od ok. 0,5m (odległość twarzy od monitora) do nieskończoności. Niestety, z odległości 50cm nie da się już odczytać kodu, gdyż nie pozwala na to zbyt mała rozdzielczość oraz brak zoom’u.

W kamerach, które umożliwiają ustawianie ostrości, regulacja może odbywać się automatycznie (autofocus), bądź ręcznie. Ręczna regulacja ostrości polega na dokręcaniu lub odkręcaniu soczewki kamery, co zmienia jej odległość od matrycy światłoczułej. Kamerę z ręczną regulacją można skalibrować tak, by na stałe miała ustawioną ostrość pozwalającą na odczyt kodów Aztec, jednak taki sprzęt przestaje być użyteczny do innych zastosowań. W trakcie testów wewnętrznych przygotowaliśmy takie „stanowisko biurkowe”, zapewniające niezmienne warunki odczytu. Jest to zestaw złożony z kamery skierowanej w dół, z ustawioną na stałe ostrością, oraz dość nietypowej podstawki wykonanej z modeliny. Niepowtarzalny efekt końcowy widoczny jest na poniższych zdjęciach (kliknięcie w miniaturę otwiera grafikę):

Skuteczny odczyt

Aby skutecznie odczytać kod Aztec z dowodu rejestracyjnego przy pomocy kamery internetowej, należy skorzystać z podglądu na ekranie komputera, przestrzegając kilku podstawowych zasad:

• Cały kod powinien być równomiernie oświetlony, żadna jego część nie powinna być zacieniona bądź zbyt mocno doświetlona. Sterowniki kamery same dostosowują jasność obrazu do warunków otoczenia, stąd odczyt jest możliwy przy różnych poziomach natężenia światła, należy tylko zadbać o jednakowe oświetlenie całego kodu.
• Kod i kamerę należy ustawić względem siebie pod takim kątem, aby nie znalazły się na nim żadne odblaski od zewnętrznych źródeł światła. Najlepiej gdy kamera jest ustawiona prostopadle względem kodu, jednak możliwy jest też odczyt pod lekkim kątem (do kilkunastu stopni) – co powoduje spore możliwości manewrowania, w celu znalezienia najlepszej pozycji.
• Odblaski są często powodowane przez lśniącą okładkę, dlatego do skutecznego odczytu najlepiej jest zdjąć okładkę.
• Dowód rejestracyjny nie powinien być pogięty ani zawinięty, tylko możliwie najbardziej płaski. Jeśli dowód rejestracyjny jest zniekształcony (np. od noszenia w tylnej kieszeni spodni), najlepiej ułożyć go na płaskiej powierzchni, w razie potrzeby docisnąć do podłoża.

Przy zachowaniu elementarnej staranności odczyt nikomu nie powinien sprawiać większego problemu, a po kilku próbach nabywa się wprawy. Na poniższych zdjęciach przedstawiono różne sposoby ustawienia kamery i dowodu, zgodnie z subiektywną oceną w kolejności od najłatwiejszego do najtrudniejszego:

1. Kamera ruchoma, dowód rejestracyjny leży płasko. Taki sposób najbardziej przypomina odczyt czytnikiem pistoletowym – w ten sposób najłatwiej jest manipulować obrazem kodu na ekranie monitora.
2. Dowód rejestracyjny ruchomy, kamera skierowana w stronę ekranu. W ten sposób kod na dowodzie i kod na ekranie poruszają się w tych samych kierunkach, co ułatwia odczyt.
3. Dowód rejestracyjny i kamera ruchome. Najwięcej możliwości manipulowania obrazem w celu znalezienia optymalnej pozycji odczytu.
4. Dowód rejestracyjny ruchomy, obiektyw kamery zwrócony w tym samym kierunku co ekran. W tym przypadku najlepiej włączyć opcję lustrzanego odbicia, którą umożliwia większość sterowników kamer internetowych – wówczas obraz na ekranie porusza się w tych samych kierunkach co skanowany kod (przypomina to odbicie w lustrze).

Porównanie kamer i rekomendacje

Poniższa tabela przedstawia ranking rekomendowanych kamer, w kolejności od najlepszego do najsłabszego modelu. Ponieważ o pozycji na liście zadecydowały niuanse, a różnice w skuteczności były prawie niezauważalne – postanowiłem testowane kamery podzielić na 4 grupy:

1. Modele rekomendowane do zastosowania przy odczytach kodów Aztec.
2. Kamery umożliwiające sprawny odczyt kodów Aztec, ustępujące jednak pierwszej grupie z powodów opisanych poniżej.
3. Nadające się do odczytu kodów Aztec, jednak wymagające dodatkowego wysiłku, więc niepolecane.
4. Poza podium znalazły się kamery, które nie umożliwiają odczytu kodów Aztec.

Na pierwszym miejscu znalazły się dwa modele ex equo, przede wszystkim z powodu bardzo dobrze działającego autofocusa, obsługiwanych wysokich rozdzielczości, oraz kształtu uchwytu, umożliwiającego wygodny odczyt. Właśnie ze względu na kształt kamerę Microsoftu umieściłem najwyżej, mimo niższej rozdzielczości od modelu Creative’a, oraz mimo przeszkadzającej czasem niewielkiej, niebieskiej diody, która w pewnych warunkach powodowała odblaski. Jednak bardzo łatwo dojść do takiej wprawy, by świecąca dioda nie przeszkadzała, a ergonomiczny kształt tej kamery (widoczny na powyższych zdjęciach) najbardziej przypomina używanie czytnika.

„Srebrny medal” zdobyły aż trzy kamery (w tym przypadku kolejność nie ma znaczenia), z których każda sprawowała się bardzo dobrze, a o przegranej „o włos” zadecydowały subtelne detale. W przypadku modelu Logitecha (skądinąd świetnej kamery) chodzi o wysoką cenę. Kamera Geniusa natomiast jest najtańsza spośród testowanych modeli wyposażonych w autofocus, oraz posiada dodatkowy atut w postaci przesuwanej klapki zasłaniającej obiektyw. Niestety, wielokrotne używanie tej klapki spowodowało pojawienie się delikatnych zarysowań na obiektywie, co zadecydowało o obniżeniu pozycji. Kamera Microsoftu natomiast nie sprawiała żadnych problemów i zapewne znalazłaby się w pierwszej grupie, gdyby obsługiwała wyższe rozdzielczości.

Grupę trzecią otwiera model Logitecha, który wprawdzie wyposażony jest w autofocus, jednak jest on dość wolny i zawodny przy słabszym oświetleniu, a do jego działania potrzebne są sterowniki (autofocus w innych modelach działa również w trybie plug-and-play). Na końcu zestawienia kamer umożliwiających odczyt kodów Aztec, znalazły się dwie kamery z ręczną regulacją ostrości. Z tych dwóch modeli lepiej spisywała się kamera Philipsa, ze względu na wyższą rozdzielczość obrazu. Ostatni, najtańszy model znaleziony na Allegro, został użyty do przygotowania opisanego wyżej „stanowiska z żabą”.

Pozostałe kamery przetestowane przez nas nie umożliwiają odczytu kodów Aztec z dowodów rejestracyjnych, z powodu braku możliwości zmiany ustawienia ostrości.

Odnośniki

Test odczytu kodów Aztec – wpis na blogu technologicznym Ateny dotyczący czytników kodów kreskowych.
„Skanowanie aparatowe” kodu 2D AZTEC – rekomendacja nr 2/2007 Polskiej Izby Ubezpieczeń z dnia 01.10.2007.