王靜，李俊，崔美靈，唐蘭

卷煙盒包裝二維條碼質(zhì)量現(xiàn)狀評估及提升建議

王靜，李俊，崔美靈，唐蘭

（昆明瑞豐印刷有限公司，昆明 650217）

以卷煙盒包裝二維條碼符號為研究對象，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求測定評估碼制、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、位置、顏色搭配、尺寸和符號等級6個(gè)質(zhì)量參數(shù)現(xiàn)狀后明確改進(jìn)思路，以促進(jìn)印制二維條碼符號質(zhì)量的持續(xù)提升，為二維條碼符號的推廣應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。依次對編碼后的待測試樣按GB/T 23704方法進(jìn)行單次掃描測定碼制、數(shù)據(jù)內(nèi)容、版本、符號等級（含7個(gè)光學(xué)指標(biāo)）等，然后再通過電子數(shù)顯卡尺分別測量二維條碼符號尺寸及空白區(qū)尺寸，最后目測識別二維條碼位置和顏色搭配并予以記錄。卷煙盒包裝二維條碼采用QR碼，廠商自定義網(wǎng)址數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，6種可選位置符合標(biāo)準(zhǔn)要求，但顏色搭配、尺寸和符號等級現(xiàn)狀不完全符合標(biāo)準(zhǔn)要求。卷煙盒包裝二維條碼在選擇和編碼環(huán)節(jié)完全符合標(biāo)準(zhǔn)要求，但在產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)和印制過程需結(jié)合實(shí)際進(jìn)行優(yōu)化，以促進(jìn)其質(zhì)量提升，從而確?？沙掷m(xù)性應(yīng)用。

卷煙盒包裝；二維條碼符號；質(zhì)量現(xiàn)狀

條碼技術(shù)是基于編碼圖形的標(biāo)識技術(shù)?，F(xiàn)用條碼可分為一維條碼和二維條碼兩大類，均是按特定的碼制規(guī)范將字符轉(zhuǎn)換為一定尺寸的條、空或模塊陣列構(gòu)成的條碼符號圖形[1]。近幾年，隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、智能手機(jī)和各種終端的開發(fā)及應(yīng)用，為貫徹落實(shí)中央要求，積極推動(dòng)煙草產(chǎn)業(yè)與信息化深度融合，2017年5月3日，國家煙草專賣局印發(fā)煙草行業(yè)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃，明確了煙草行業(yè)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)的指導(dǎo)思想和基本原則、總體目標(biāo)和重點(diǎn)領(lǐng)域、重點(diǎn)行動(dòng)和保障支撐[2]。至此，二維條碼便開始應(yīng)用于卷煙產(chǎn)品包裝的信息展示、宣傳[3]、防偽[4-5]、專銷營銷[6-10]和產(chǎn)品生命周期追溯[11-12]等領(lǐng)域。

二維條碼可以分為層排式（堆積式）二維條碼和矩陣式（QR碼）二維條碼，其賦碼方式因訂單數(shù)量和不同生產(chǎn)周期需求常以離線[13]和聯(lián)線[14-15]2種方式共存于印刷生產(chǎn)企業(yè)[16]。

綜合標(biāo)準(zhǔn)[1,17-21]的相關(guān)要求，評價(jià)商品二維條碼符號質(zhì)量優(yōu)劣的指標(biāo)包含但不限于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、碼制、顏色搭配、位置、尺寸、符號等級。文章將首先圍繞選定樣品進(jìn)行以上指標(biāo)測定，然后總結(jié)卷煙盒包裝二維條碼符號現(xiàn)狀，最后再結(jié)合現(xiàn)狀提出改進(jìn)建議，以促進(jìn)印制二維條碼符號質(zhì)量的持續(xù)提升，為二維條碼符號的推廣應(yīng)用奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 主要儀器和試樣

主要儀器：REA Vericube二維條碼掃描儀，德國REA測量技術(shù)有限公司；0～150 mm電子數(shù)顯卡尺，上海恒量量具有限公司。

主要試樣：來自云南市場流通的卷煙盒包裝，樣本50個(gè)，涉及品牌32個(gè)，生產(chǎn)企業(yè)30家。

1.2 測定要求

1）測定環(huán)境。溫度為（23±1）℃、相對濕度為（50±2）%。

2）檢測區(qū)。檢測區(qū)為包含整個(gè)二維條碼符號及空白的區(qū)域。檢測區(qū)的中心和檢測儀器的視場的中心重合（檢測區(qū)和檢測儀的視場不相同，后者要足夠大，至少能包含整個(gè)符號，該因素在選購設(shè)備的時(shí)候需考慮）。

3）掃描要求。符號平面與成像系統(tǒng)光軸垂直，通過一次掃描測量得到符號的等級。

1.3 測定步驟

按1.2節(jié)相關(guān)要求，對每個(gè)待測試樣進(jìn)行唯一性編碼管理，編號分別為001、002、…、050。首先將待測試樣精準(zhǔn)的放入二維條碼掃描儀檢測視場區(qū)域內(nèi)，適當(dāng)調(diào)整擺放位置使檢測區(qū)的中心和檢測儀的視場中心相重合，然后通過一次掃描得到對應(yīng)二維條碼的碼制、數(shù)據(jù)內(nèi)容、尺寸、符號等級、符號反差、調(diào)制比、固有圖形污損、參考譯碼、軸向不一致性、網(wǎng)格不一致性、未使用的糾錯(cuò)、最小模塊尺寸和版本等信息，再通過電子數(shù)顯卡尺測量二維條碼符號的最小空白區(qū)，最后目測識別二維條碼編碼、顏色和位置相關(guān)結(jié)果。

2 測定結(jié)果

2.1 碼制及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)測定結(jié)果

商品二維碼應(yīng)采用漢信碼、快速響應(yīng)矩陣碼或數(shù)據(jù)矩陣碼等具有GSI或FNCI模式且具有國家標(biāo)準(zhǔn)或國際ISO標(biāo)準(zhǔn)的二維碼碼制，測定樣品結(jié)果顯示，卷煙盒包裝全部采用了符合國家標(biāo)準(zhǔn)的矩陣式二維碼。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可分為編碼數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、國家統(tǒng)一網(wǎng)址數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和廠商自定義網(wǎng)址數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)3種。測定樣品數(shù)據(jù)表明卷煙盒包裝二維碼數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)全部采用了廠商自定義網(wǎng)址數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，分別由廠商或廠商授權(quán)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)地址、必選參數(shù)（查詢關(guān)鍵字+數(shù)據(jù)字段）和可選參數(shù)組成，符合國家標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)要求。用戶可通過終端對該商品二維碼進(jìn)行掃描識讀鏈接廠商或廠商授權(quán)商品二維碼網(wǎng)絡(luò)服務(wù)地址后獲取商品二維碼相關(guān)信息頁面。

2.2 位置、顏色搭配測定結(jié)果

測定樣品結(jié)果表明，卷煙盒包裝包含軟盒（見圖1）和硬盒（見圖2），其二維條碼符號放置位置有6種（見表1），其中100%的軟盒選擇1號位置；61.8%的硬盒選擇6號位，29.4%的硬盒選擇2號位，2.9%的硬盒分別選擇3、4、5號位。放置方向結(jié)合縱向和橫向2種模式共存。軟盒因承印物選擇的原因有被折疊的風(fēng)險(xiǎn)，其他位置的選擇均不會造成二維條碼符號被破壞、變形、損害和折疊等風(fēng)險(xiǎn)，基本符合國家標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于二維條碼放置位置的相關(guān)要求。

樣品005（見表1）選擇了條黑空藍(lán)的顏色搭配，不符合標(biāo)準(zhǔn)要求。其余二維條碼條顏色100%采用黑色，二維條碼空色94.0%采用了白色，4.0%采用淺粉，符合要求。

圖1 卷煙軟盒二維條碼位置

表1 位置、顏色搭配測定結(jié)果

Tab.1 Measured results of position and color match

圖2 卷煙硬盒二維條碼位置

2.3 尺寸及符號等級測定結(jié)果

由標(biāo)準(zhǔn)[18-19]可知，尺寸包含二維碼尺寸和空白區(qū)尺寸2個(gè)要素，符號等級分5級（見表2），可分別用字母或數(shù)字表示，其中A級最佳，F(xiàn)級為失敗等級，C級為國家推薦最低標(biāo)準(zhǔn)要求。

表2 數(shù)字和字母質(zhì)量分級對應(yīng)關(guān)系

Tab.2 Correspondence between numeric and alphabetic quality ratings

表3測定樣品結(jié)果顯示如下。

1）二維條碼尺寸均滿足尺寸與尺寸相等的要求。

2）現(xiàn)用卷煙盒包裝二維條碼版本均大于3，且首選版本3（占比76.0%），其次選取版本4（占比22%），少部分采用更高版本。

3）最小空白區(qū)尺寸差異明顯。不同產(chǎn)品測定極值高達(dá)1.85 mm，同一產(chǎn)品測定極值也有0.4 mm（如樣品002、022、024、046、047）。

4）不同產(chǎn)品，存在相同二維碼版本搭配多種二維碼尺寸現(xiàn)狀。如表3所示，版本3搭配了4種不同尺寸（7 mm×7 mm、8 mm×8 mm、8.5 mm×8.5 mm、10 mm×10 mm），版本4搭配了5種不同尺寸（7 mm×7 mm、8 mm×8 mm、9 mm×9 mm、10 mm×10 mm、12 mm×12 mm）。相同產(chǎn)品版本和尺寸唯一。

5）二維條碼符號等級合格率53.1%。7種光學(xué)參數(shù)，即譯碼、符號反差、周制比、固有圖像污損、軸向不一致性、網(wǎng)格不一致性、未使用糾錯(cuò)的檢測合格率分別為87.5%、97.5%、65%、57.5%、100%、100%、87.5%。主要影響光學(xué)因素為固有圖形污損和軸向不一致性。

6）卷煙盒包裝二維條碼周圍深色系（黑、紫）較淺色系（黃、紅）對其空白尺寸要求更高。因卷煙盒包裝采用的豐富色相（測定樣品中的白色、灰色、紅色、黃色、紫色、藍(lán)色乃至黑色等），在掃描測定轉(zhuǎn)成高分辨率的灰度圖像過程中會形成0～255的不同灰度值。色相越深，灰度值越低，與空模塊灰度值差值越大，空白區(qū)測定靈敏度越高，反之空白區(qū)測定靈敏度越低。

7）相同產(chǎn)品（編碼002、022、024、046、047）二維條碼噴印色相深淺不一，噴印模塊粗細(xì)不勻（見圖3）。

8）印制過程控制差異會直接造成符號等級的差異，見表3中樣品編碼002、022、024、046、047。

表3 二維條碼符號各參數(shù)測定結(jié)果

Tab.3 Measured results of parameters of 2D barcode symbol

圖3 相同產(chǎn)品不同二維條碼印制效果

9）采用高反射的材料作為二維碼載體時(shí)將不利于其掃描解碼識讀（見樣品039）。

3 促進(jìn)二維碼質(zhì)量提升建議

結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)與測定數(shù)據(jù)，二維碼質(zhì)量不符合要求的主要集中呈現(xiàn)在顏色、尺寸及符號等級三方面。為促進(jìn)二維條碼質(zhì)量提升，需綜合圍繞設(shè)計(jì)和生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)和控制。

3.1 設(shè)計(jì)階段

1）選擇搭配適合的二維碼顏色。顏色的選擇必須遵循標(biāo)準(zhǔn)[17]相關(guān)要求，推薦深色模塊選擇黑色，淺色模塊選擇白色的搭配，嚴(yán)禁使用表4所示顏色搭配。

2）合理設(shè)計(jì)尺寸。尺寸的設(shè)計(jì)主要包括尺寸、二維碼尺寸和空白區(qū)尺寸等三方面的設(shè)計(jì)。首先結(jié)合編碼內(nèi)容、糾錯(cuò)等級、識讀設(shè)備和系統(tǒng)確定二維碼版本，QR碼分40個(gè)版本，版本1模塊數(shù)為21，每一版本符號比前一版本每邊增加4個(gè)模塊，直至版本40，推薦使用版本3及以上。再確定尺寸，尺寸計(jì)算見式（1），太小不利于實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量符號等級結(jié)果（見表5），建議設(shè)計(jì)尺寸不小于0.254 mm，最佳設(shè)計(jì)大于0.300 mm。然后再根據(jù)確認(rèn)尺寸和版本模塊計(jì)算得出最低二維碼尺寸。最后確認(rèn)空白區(qū)尺寸，建議空白區(qū)設(shè)計(jì)尺寸（見表6）不小于（4+0.25）mm。二維碼周圍為深色（如樣品026，灰度值為25）的包裝在設(shè)計(jì)時(shí)要高度關(guān)注空白區(qū)尺寸，二維碼周圍為淺色（見樣品006，灰度值為191）時(shí)可適當(dāng)放寬要求，但不建議尺寸低于1.0 mm。

(1)

式中：為二維條碼尺寸，mm；V為二維碼版本，=1，2，…，。

3）選擇適合位置。二維條碼放置位置可結(jié)合卷煙盒包裝形式及二維碼尺寸合理搭配1—6號位，也可以是其他不易被折疊、破壞或污損的地方，盡可能將二維碼放置于淺色中。

表4 條碼符號條空顏色禁用搭配

Tab.4 Disabled color match of blank area on barcode symbol

表5 不同二維碼尺寸與最終符號等級關(guān)系

Tab.5 Relationship between different 2D barcode dimensions and final symbol grade

注：測定版本為3。

表6 最小空白區(qū)與周圍色相及符號等級關(guān)系

Tab.6 Relationship between minimum blank area and surrounding hue and symbol grade

注：測定版本為3；二維碼尺寸為10 mm×10 mm。

3.2 生產(chǎn)階段

1）油墨。要求印制淺色模塊的油墨具有良好的遮蓋性能，且具有較高的反射率，印制深色模塊的油墨與噴印系統(tǒng)有良好的適應(yīng)性，不易造成噴印噴頭損壞，且具有較低的反射率。

2）印版。在類似光柱紙有強(qiáng)烈反射干擾的紙張上噴印二維條碼時(shí)，一般會采用印刷適宜油墨遮蓋紙張本身反射的工藝，這就要求二維碼空白區(qū)域的印版在滿足印刷適應(yīng)性和效果的前提下盡可能雕深一些，如果是膠印工藝，可以采取2次印刷工藝，這樣可以確保良好的遮蓋性能，避免檢測過程中原紙的干擾。

3）工藝。為確保二維條碼良好噴印，其噴印區(qū)域光油進(jìn)行漏空處理。噴印方式可采用插拼噴墨技術(shù)來有效降低白點(diǎn)、拖尾、毛邊等質(zhì)量缺陷。

4）建模。除考慮版本、位置、尺寸等因素外，還需充分利用軟件實(shí)現(xiàn)二維碼噴印效果。

5）生產(chǎn)。套印波動(dòng)精準(zhǔn)控制在±0.25 mm以內(nèi)。多色聯(lián)機(jī)噴印過程需確保前色組刮墨干凈不殘留在二維碼噴印區(qū)。對淺色模塊印刷油墨黏度進(jìn)行控制，確保印刷無白點(diǎn)和空花等不實(shí)缺陷。

4 結(jié)語

綜上所述，矩陣式二維條碼具有解碼速度快、信息存儲量大，能全方位識別，能有效表示中文，識別設(shè)備廣，特別支持手機(jī)等一些智能設(shè)備識讀等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為卷煙零售產(chǎn)品的首選和優(yōu)選，其印制質(zhì)量好壞與設(shè)計(jì)、材料、制版、工藝和生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)息息相關(guān)。為進(jìn)一步促進(jìn)二維條碼符號噴印質(zhì)量的提高，必須以合理的設(shè)計(jì)為前提，用適應(yīng)的材料做保障，層層落實(shí)各環(huán)節(jié)關(guān)鍵因素的控制。

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Current Status Evaluation and Improvement Suggestions of 2D Barcode for Cigarette Box Packaging

WANG Jing, LI Jun, CUI Mei-ling, TANG Lan

(Kunming Richfun Printing Co., Ltd., Kunming 650217, China)

The work aims to take the 2D barcode symbol of cigarette box packaging as the research object, and measure and evaluate the current status of six quality parameters, such as code system, data structure, position, color match, dimension and symbol grade according to the standard requirements to define the improvement idea, in order to promote the continuous improvement of quality of printed 2D barcode symbol and lay a foundation for the promotion and application of 2D barcode symbol. According to GB/T23704 method, the code system, data content, version, symbol grade (including 7 optical indexes) of numbered samples were measured by single scan. Then, the dimension of 2D barcode symbol and blank area were measured by electronic digital caliper. Finally, the position and color match of 2D barcode were recognized visually and recorded. The QR code used in 2D barcode of cigarette box packaging had the web address data structure customized by the manufacturer and 6 optional positions in conformity with the standard requirements, but the color match, dimension and symbol grade did not meet the standard requirements completely. The selection and coding of 2D barcodes for cigarette box packaging are in full compliance with the standard requirements. However, the product design and printing process should be optimized according to the actual situation in order to improve the quality and ensure the sustainable application.

cigarette box packaging; 2D barcode symbol; quality status

TB487

A

1001-3563(2022)13-0305-07

10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.13.038

2021–09–22

王靜（1986—），女，工程師，主要研究方向?yàn)榧埌b產(chǎn)品生產(chǎn)及檢驗(yàn)檢測。

責(zé)任編輯：曾鈺嬋