激光直接標(biāo)刻二維條碼在水果表面的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著全球?qū)κ称钒踩灾匾暤奶岣?，?duì)水果實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品追溯成為必然要求。目前，對(duì)于水果的追溯大部分是通過(guò)在水果表面粘貼紙質(zhì)標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)的，然而，由于紙質(zhì)標(biāo)簽粘貼強(qiáng)度穩(wěn)定性差，容易脫落，造成信息丟失;有些又難以去除，給廣大消費(fèi)者帶來(lái)麻煩。針對(duì)此問(wèn)題，利用激光技術(shù)在水果表面直接標(biāo)刻二維條碼成為新的研究熱點(diǎn)。為此，本課題以香蕉、柚子、獼猴桃等水果為研究對(duì)象，從激光與水果的作用機(jī)理、影響加工的工藝參數(shù)、條碼的耐久性、條碼的讀取率、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型五方面

2、入手，做了以下研究工作:
　　首先對(duì)激光特性進(jìn)行了分析，并根據(jù)激光與水果的特點(diǎn)，分析了激光對(duì)水果的生物學(xué)效應(yīng)，確定了三種有效可識(shí)讀條碼的標(biāo)刻方法。
　　利用CO2-S100XP激光器在水果表面標(biāo)刻Data Matrix(DM)二維條碼，研究了單因素工藝參數(shù)對(duì)在水果表面激光直接標(biāo)記DM條碼加工質(zhì)量的影響規(guī)律。分析了在水果表面激光直接標(biāo)刻DM條碼時(shí)，激光功率、標(biāo)刻速度和線間距三個(gè)工藝參數(shù)對(duì)條碼加工質(zhì)量（條碼對(duì)比度、標(biāo)刻深度）的影

3、響規(guī)律。實(shí)驗(yàn)表明激光功率、標(biāo)刻速度和線間距是影響條碼質(zhì)量的主要因素。
　　對(duì)條碼的耐久性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。分析了條碼存儲(chǔ)過(guò)程中水果表皮和條碼識(shí)讀的變化，并探討了在標(biāo)刻區(qū)域涂抹水果保鮮液和添加保鮮包對(duì)提高條碼耐久性的作用。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在最優(yōu)參數(shù)組合下，標(biāo)刻條碼具有較好的耐久性，并且通過(guò)添加水果保鮮液和保鮮包可以顯著提高條碼的耐久性。
　　研究了影響水果表面DM條碼的識(shí)讀問(wèn)題，并探討了改善DM碼識(shí)讀的方法。對(duì)條碼尺寸、曲率對(duì)DM碼識(shí)

4、讀的影響規(guī)律進(jìn)行了深入研究，并對(duì)在標(biāo)刻區(qū)域添加著色劑以改善DM碼識(shí)讀進(jìn)行了相應(yīng)的研究工作。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)條碼尺寸和標(biāo)刻區(qū)域的曲率大小影響條碼的識(shí)讀，并且在標(biāo)刻區(qū)域添加著色劑可以顯著改善DM碼的識(shí)讀。
　　利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了條碼對(duì)比度預(yù)測(cè)模型。通過(guò)訓(xùn)練樣本訓(xùn)練BP網(wǎng)絡(luò)，結(jié)果表明該網(wǎng)絡(luò)具有較高的預(yù)測(cè)精度，驗(yàn)證了該BP網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型的可行性和有效性。利用該預(yù)測(cè)模型繪制了激光功率、標(biāo)刻速度和線間距對(duì)條碼對(duì)比度的影響曲線，對(duì)于實(shí)際加工中參數(shù)的選