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商品源数据图像拍摄技术

发布时间:2024年03月06日 来源:中国自动识别网 作者:陈锴 王晓渊

随着我国经济的高速发展,互联网已融入人们日常生活和学习,促进了社会的发展。在互联网时代,数据共享是不可或缺的一环,在一定程度上推动了我国平台经济高质量发展,逐渐成为推动社会飞速发展的核心力量。近日,国家数据局等17部门联合印发《“数据要素x”三年行动计划(2024—2026年)》,强调数字共享引导企业开放数据,鼓励市场力量挖掘商业数据价值,支持社会数据融合创新应用。健全标准体系,加强数据采集、管理等标准建设,协同推进行业标准制定。
商品信息数字化正契合了发展趋势,对商品进行数字采集是商品信息化工作的重要环节。商品源数据将物理的产品与编码信息通过标准化的方式转换成数字化的产品与编码信息,以全球贸易项目代码为关键字,包括商品图片、标签文字、包装尺寸、商品重量等,并符合GS1全球数据模型(GS1 Global Data Model)定义的数据结构和规则。在商品源数据运用中,商品的图像作为展示和了解商品的重要方式,其应用最为广泛:为线上平台提供符合国际GS1标准的商品列表展示,给予消费者良好的购物体验,激发消费动力,增加企业经济收益;为商超寻源选品、经销商推销商品提供更为直观、可视化的方式;为虚拟陈列室提供便利,接口接入6个面的标准白底照片,通过系统可进行尺寸转化,满足多种陈列模拟需要。因此,针对不同商品选择正确的方式来获取高质量图像信息成为源数据采集的一个重要环节。
 
商品图像基本要求
默认正面  在拍摄前确定商品的默认正面。默认正面是销售展示面,是商品在销售场景中被陈列出来向消费者展示的表面。默认正面判定条件优先顺序依次为销售展示面、最大表面积、有净含量表面、最高面、连接开口处的表面。在默认正面确认之后,才能依照顺序进行其他商品面的拍摄,其他面均应以正面为基础方向,保证拍摄方向一致。       
图片质量  颜色应尽可能丰富、鲜明和醒目,无偏色,对比度应整体平衡,不因高光“过曝”而隐藏商品信息,商品上的反光和阴影区域应强调细节和形状,不隐藏文字或名称,包装的图形渲染应切合实际。确保商品实物的完整性,不得遗漏其包装、束封带、装饰等,不得出现拍摄不全的现象。
背景  所有格式图片应为RGB颜色空间,商品轮廓图的背景必须是白色(RGB 255,255,255),且图片中商品边缘轮廓线须清晰可辨认。
裁切比例  图片宽高比应为1:1。图片中的商品轮廓图应居中,商品最长边顶点与图片边界的距离应占图片边长总长的2%~5%。
文件格式   选用“JPEG”“PNG”“TIFF”中的一种格式即可。
图像大小  商品图片最低像素应达到2400*2400,最高像素为8000*8000,分辨率为300dpi,单张图片最大不超过7M。
为打造高质量商品源数据库,需要配备全画幅 CCD 传感器的数码单反相机与灯箱设备。通过灯箱光线照射的调整、相机主要参数的调试、辅助拍摄设备的运用及专业图像加工软件的处理,相互配合从而获取高质量的源数据图像信息。本文主要从灯箱光线照射的调整、相机主要参数的调试以及辅助拍摄设备的运用等方面进行讲解,通过三者巧妙配合对疑难拍摄商品进行技术分析指导。
 
相机参数介绍
光圈  光圈通常以“F+数字”的形式表示,如“F1.2”“F1.8”“F8”“F22”。F后面的数值越小,光圈越大,进光量越多,画面越亮,焦平面越窄,可以突出主体,虚化背景;F后面的数值越大,光圈越小,进光量越少,画面越暗,焦平面越宽,主体前后位置上清晰的范围越大。
快门速度  快门是照相机用来控制感光片有效曝光时间的机构。可以将快门速度理解为一根可以调节进光时间长短的反光镜。
反光镜(快门)开启时,光直射至传感器。反光镜开启的时间越长说明快门速度越慢,进光量也越多;反光镜开启的时间越短说明快门速度越快,进光量越少。
快门速度快适合拍摄运动中的物体,可轻松抓住急速移动的目标。快门速度慢适合拍摄静态效果,如镜面效果的水面,绸缎拉丝般效果,夜晚的车水马龙。
ISO感光度  ISO感光度就是传感器对于光线的敏感程度。感光度越高,曝光量越多,画面越亮。反之,感光度越低,画面越暗。一般在相机曝光不足的情况下可以适当提高ISO值以获得曝光准确的画面。
 
设备介绍
全自动智能灯箱
源数据数据库对图片的分辨率、大小、颜色、精度、亮度都有极高的要求,因此必须配有专业的全自动智能灯箱进行光源补充。灯箱以9个LED灯光作为光源布局,分别为上背灯、下背灯、底前灯、底后灯、左前灯、右前灯、顶灯、环灯、前灯。由调节器分别控制灯箱光线强弱,根据不同商品调整打光效果。  
全画幅 CCD 传感器的数码单反相机
为满足各种类型的样品拍摄需求,源数据工作需要配备一台前端拍摄相机、一台顶端相机以及一台倾角拍摄相机,配备24~105或24~70变焦镜头。
挡光板辅助设备
在拍摄时经常会遇到高反射面商品,如罐装食品、金属器皿、玻璃制品等。灯光反射会导致外包装上信息模糊不清,造成源数据采集工作的不便,也降低了生产商、经销商、消费者在各渠道中查看商品数据的体验。因此,需要在灯箱内配备相对应的挡光板。当拍摄高反射商品时,在挡光板柔化光源反射的同时白色套件部分可以使黑色反光部分变成白色,使整个部分变得明亮。挡光板可以移动且可向任何方向旋转,以解决不同角度出现高反射面的问题。在日常拍摄中挡光板使用频率很高,挡光板可以帮助摄影师以最快的速度获得一张源数据高质量图片,避免因高反射造成的图片质量不合规问题。
 
疑难商品拍摄技术分析
在拍摄商品时,物品摆放的位置与焦距的控制都有相对固定的方法。
不透明类商品
第一步:将商品摆放在显示镜头内中点的位置
源数据商品图片整体要保证亮度充足,若商品摆放位置偏左或偏右,会导致灯箱光照下左右照射不均匀,出现阴影或因光线照射导致关键商品信息缺失。
第二步:将商品在相机视角可视范围内最大化
源数据商品图片应当包含商品的完整包装,不得遗漏其束封带、装饰等,商品图片应清晰不虚化,确保拍摄中商品条码和包装上印刷的信息可辨认。
半透明类商品
在日常拍摄中,经常遇到半透明包装的商品,最常见的是瓶装矿泉水。此类商品在半透明包装上印刷商品信息,由于源数据商品图片需要足够的亮度,商品在专业灯箱光照下,光线会半穿透透明包装部分,导致拍摄图片关键信息丢失。我们可以通过灯箱内部的光线调整、物品摆放的位置以及焦距的变化预防此类问题发生。
在拍摄瓶装矿泉水时,首先需要正确摆放商品位置,调整合适的焦距。
第一步:调整相机三大参数
ISO感光度  在灯箱内LED光源灯光充足明亮,ISO主要控制传感器对于光线的敏感程度,将ISO调整至最常用的100即可。
光圈  由于商品整体为一个半透明物品,若将光圈数值调整过小,相机进光量就会变大,光会大量透过透明商品本体,导致过亮不清,将光圈调整至F14,让商品保持在可视清楚的范围内。
快门速度  在光圈已尽量控制商品进光量的情况下,需要多次测试快门速度让成像更为完整。拍摄透明类商品需要选择一个适中的快门速度,应当选择将快门速度调整为0 "3。
第二步:调整智能灯箱LED灯光
在使用前端相机拍摄透明类商品时,各侧的强光往往会直接穿过透明商品本身造成图片过亮。此时需减弱各侧的LED灯光强度,仅开启上部的顶灯与环灯,从上部将光线均匀照射在商品上,再根据实际情况微调其他灯光。
技术总结  在前端拍摄普通商品时,通常会通过控制灯箱、灯光来补充商品拍摄时所需的亮度,但由于透明类商品的特殊性,外部的光线照射容易透过商品本身,造成商品亮度过高。因此,在拍摄透明类商品时需要转换思路,尽量降低灯箱、灯光的照射强度,通过相机本身的参数(光圈、快门速度)来控制进光量,从而获得正确的曝光效果。
全透明类商品
在日常拍摄中,我们经常遇到全透明包装类商品,如塑封即食面包、透明包装日用品等。源数据商品图片要求不得漏掉商品包装的任何细节,包括其装饰品。在正常拍摄时,常常无法拍摄其透明部分,导致商品图片信息缺失。
第一步:调整相机三大参数
由于拍摄环境没有发生变化,ISO感光度和光圈设置与半透明类商品相同。在快门速度选择时,由于在顶端拍摄,视角从上往下,灯箱底部打光较为强烈,应适当减少进光量从而防止商品透明包装边缘曝光过度,造成商品内容拍摄缺失,需要将快门速度调整设置为1/13。
第二步:调整智能灯箱LED灯光
在使用顶端相机拍摄透明类商品时,底部与顶部灯光相互照射,导致商品透明部分亮度过高无法完全显示。
此时,需将灯箱上半部的LED灯光(上背灯、右前灯、左前灯)的强度调到最大,通过灯箱上半部的灯光对整个灯箱进行照亮。将灯箱下半部的LED灯光(环灯、顶灯、下背灯、底前灯、底后灯)全部减弱,防止下半部分灯光过亮透过透明包装部分。
技术总结  在顶端拍摄透明包装商品时,需要运用分层次光照的技术。由于拍摄角度是从上到下,底部灯光容易穿透商品透明部分造成商品部分缺失,需将未能直射至商品上的灯光尽量调亮,提升灯箱内部整体的亮度为商品进行光线补充。
反光类商品
在日常拍摄中,经常会遇见如金属器皿、罐装饮品等反光类商品。此类商品拍摄时会出现诸多问题:商品在灯箱光照下,由于光线照射造成反光点,导致商品图片信息模糊不清;商品由于多方位光线照射强弱不同,容易造成商品存在一定色差。遇到此类情况,我们无法通过调整相机参数与灯光光源进行解决,需借助外界设备,如挡光板、遮光器、垫高器等来完成对商品的拍摄。
第一步:调整相机三大参数以及灯光光源强弱
在正常设置完成之后,我们进行一次拍摄。商品图片可能出现一些问题:商品上下部分存在明显色差;左右两侧LED光源在正常光照情况下,光线反射至金属面造成商品两侧出现高反光面。
第二步:解决商品上下两部分存在明显色差问题
由于金属表面对于光的灵敏度比普通材质商品高。在灯箱进行照射时,灯箱底部灯光与商品接触距离比上半部灯光近,从而导致下半部照射的光源比上半部更多。因此,我们需要借助一个垫高器,将商品垫高至灯箱中心位置,使上下光源照射距离基本相同。
第三步:解决商品两侧出现高反光面问题
在解决色差问题后,灯箱内的灯光照射至商品的反光面,需要寻找相对应的反光光源,并使用遮光板进行遮挡。此商品的光源反射在左前灯和右前灯时,需将挡光板移动至左前方与右前方,从而降低光源直射强度,增强其他灯光强度,提高灯箱内部整体亮度,保持商品整体亮度。根据实际情况,再次调整相机及灯光参数,完成最终拍摄。
技术总结  在拍摄反光类商品时,需先观察商品与灯箱内部光源的反光点位置,开启灯光后使用挡光板对明显的反光面进行遮挡。被遮挡处灯光亮度会明显弱于灯光其他光照部分,提高灯箱内部整体亮度从而达到正确的光照强度。
科学采集商品源数据以保证数据高质量,是数据资源进行共享和开发利用的基础。源数据具有以下几个特点:一是唯一性,以商品条码为核心,建立唯一的商品源数据信息;二是真实性,以商品条码系统成员为服务对象,收录产品信息;三是可共享性,利用基于GS1标准的“源数据”,能够实现商品的全球唯一标识,更好地打通线上线下全渠道、多领域商品流通效率,大大降低社会共享成本。

浙江省标准化研究院 陈锴 王晓渊

《条码与信息系统》2024年第1期总第179期

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