激光直接標刻二維條碼在水果表面的應用研究.pdf

1、隨著全球?qū)κ称钒踩灾匾暤奶岣?，對水果實現(xiàn)產(chǎn)品追溯成為必然要求。目前，對于水果的追溯大部分是通過在水果表面粘貼紙質(zhì)標簽實現(xiàn)的，然而，由于紙質(zhì)標簽粘貼強度穩(wěn)定性差，容易脫落，造成信息丟失;有些又難以去除，給廣大消費者帶來麻煩。針對此問題，利用激光技術(shù)在水果表面直接標刻二維條碼成為新的研究熱點。為此，本課題以香蕉、柚子、獼猴桃等水果為研究對象，從激光與水果的作用機理、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)絡預測模型五方面

2、入手，做了以下研究工作:
　　首先對激光特性進行了分析，并根據(jù)激光與水果的特點，分析了激光對水果的生物學效應，確定了三種有效可識讀條碼的標刻方法。
　　利用CO2-S100XP激光器在水果表面標刻Data Matrix(DM)二維條碼，研究了單因素工藝參數(shù)對在水果表面激光直接標記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刻DM條碼時，激光功率、標刻速度和線間距三個工藝參數(shù)對條碼加工質(zhì)量（條碼對比度、標刻深度）的影

3、響規(guī)律。實驗表明激光功率、標刻速度和線間距是影響條碼質(zhì)量的主要因素。
　　對條碼的耐久性進行了實驗研究。分析了條碼存儲過程中水果表皮和條碼識讀的變化，并探討了在標刻區(qū)域涂抹水果保鮮液和添加保鮮包對提高條碼耐久性的作用。實驗發(fā)現(xiàn)，在最優(yōu)參數(shù)組合下，標刻條碼具有較好的耐久性，并且通過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條碼的識讀問題，并探討了改善DM碼識讀的方法。對條碼尺寸、曲率對DM碼識

4、讀的影響規(guī)律進行了深入研究，并對在標刻區(qū)域添加著色劑以改善DM碼識讀進行了相應的研究工作。實驗發(fā)現(xiàn)條碼尺寸和標刻區(qū)域的曲率大小影響條碼的識讀，并且在標刻區(qū)域添加著色劑可以顯著改善DM碼的識讀。
　　利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡建立了條碼對比度預測模型。通過訓練樣本訓練BP網(wǎng)絡，結(jié)果表明該網(wǎng)絡具有較高的預測精度，驗證了該BP網(wǎng)絡預測模型的可行性和有效性。利用該預測模型繪制了激光功率、標刻速度和線間距對條碼對比度的影響曲線，對于實際加工中參數(shù)的選