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条形码特点分类及扫描原理

来源:搜狐新闻

条码技术最早产生在风声鹤唳的二十年代,诞生于Westinghouse的实验室里。那时候对电子技术应用方面的每一个设想都使人感到非常新奇。他的想法是在信封上做条码标记,条码中的信息是收信人的地址,就象今天的邮政编码。为此Kermode发明了最早的条码标识,设计方案非常的简单,即一个“条”表示数字“1”,二个“条”表示数字“2”,以次类推。然后,他又发明了由基本的元件组成的条码识读设备:一个扫描器(能够发射光并接收反射光);一个测定反射信号条和空的方法,即边缘定位线圈;和使用测定结果的方法,即译码器。

20世纪80年代中期,我国一些高等院校、科研部门及一些出口企业把条码技术的研究和推广应用逐步提到议事日程。一些行业,如图书馆、邮电、物资管理部门和外贸部门也已开始使用条码技术。1991年,4月9日,中国物品编码中心正式加入了国际物品编码协会,国际物品编码协会分配给中国的前缀码为“690、691、692”。许多企业获得了条码标记的使用权,使中国的大量商品打入了国际市场,给企业带来了可观的经济效益。

条码技术广泛应用于商业、邮政、图书管理、仓储、工业生产过程控制、交通等领域,它是在计算机应用中产生并发展起来的,具有输入快、准确度高、成本低、可靠性强等优点。

条码技术是实现POS系统、EDI、电子商务、供应链管理的技术基础,是物流管理现代化的重要技术手段。条码技术包括条码的编码技术、条码标识符号的设计、快速识别技术和计算机管理技术,它是实现计算机管理和电子数据交换不可少的前端采集技术。

条形码的分类

条码按照不同的分类方法、不同的编码规则可以分成许多种,现在已知的世界上正在使用的条码有250多种。条码的分类主要依据条码的编码结构和条码的性质来决定。例如,按条码的长度来分,可分为定长和非定长条码;按排列方式分,可分为连续型和非连续型条码;从校验方式分,又可分为自校验和非自校验型条码等。

条码可分为一维条码和二维条码。一维条码是通常我们所说的传统条码。一维条码按照应用可分为商品条码和物流条码。商品条码包括EAN条码和UPC条码,物流条码包括128条码、ITF条码、39条码、库德巴条码等。二维条码根据构成原理、结构形状的差异,可分为两大类型:一类是行排式二维条码(2D stacked bar code);另一类是矩阵式二维条码(2D matrix bar code)。

条形码技术的特点

条码技术是电子与信息科学领域的高新技术,所涉及到的技术领域较广,是多项技术结合的产物,经过多年的长期研究和实践应用,现已发展成为较成熟地实用技术。

在信息输入技术中,采用的自动识别技术种类很多,条码作为一种图形识别技术与其它技术相比有如下特点:

(1)简单。条码符号制作容易,扫描操作简单易行。

(2)信息采集速度快。普通计算机键盘录入速度是200字符/分钟,而利用条码扫描的录入信息的速度是键盘录入的20倍。

(3)采集信息量大。利用条码扫描,依次可以采集几十位字符的信息,而且可以通过选择不同码制的条码增加字符密度,使采集的信息量成倍增加。

(4)可靠性强。键盘录入数据,误码率为三百分之一,利用光学字符识别技术,误码率约为万分之一。而采用条码扫描录入方式,误码率仅为百万分之一,首读率可达98%以上。

(5)灵活、使用。条码符号作为一种识别手段可以单独使用,也可以和有关设备组成识别系统实现自动化识别,还可以和其他控制设备联系起来实现整个系统的自动化管理。同时,在没有自动识别设备时,也可以实现手工键盘输入。

(6)自由度大。识别装置与条码标签相对位置的自由度要比光学字符识别(OCR)大得多。

(7)设备结构简单、成本低。条码符号识别设备的结构简单,容易操作,无须专门训练。与其它自动化技术相比,推广应用条码技术所需费用较低。

条形码运作原理

要将按照一定规则编译出来的条形码转换成有意义的信息,需要经历扫描和译码两个过程。物体的颜色是由其反射光的类型决定的,白色物体能反射各种波长的可见光,黑色物体则吸收各种波长的可见光,所以当条形码扫描器光源发出的光在条形码上反射后,反射光照射到条码扫描器内部的光电转换器上,光电转换器根据强弱不同的反射光信号,转换成相应的电信号。根据原理的差异,扫描器可以分为光笔、红光CCD、激光、影像四种。电信号输出到条码扫描器的放大电路增强信号之后,再送到整形电路将模拟信号转换成数字信号。白条、黑条的宽度不同,相应的电信号持续时间长短也不同。主要作用就是防止静区宽度不足。然后译码器通过测量脉冲数字电信号0,1的数目来判别条和空的数目。通过测量0,1信号持续的时间来判别条和空的宽度。此时所得到的数据仍然是杂乱无章的,要知道条形码所包含的信息,则需根据对应的编码规则(例如:EAN-8码),将条形符号换成相应的数字、字符信息。最后,由计算机系统进行数据处理与管理,物品的详细信息便被识别了。

条形码扫描原理

条形码的扫描需要扫描器,扫描器利用自身光源照射条形码,再利用光电转换器接受反射的光线,将反射光线的明暗转换成数字信号。不论是采取何种规则印制的条形码,都由静区、起始字符、数据字符与终止字符组成。有些条码在数据字符与终止字符之间还有校验字符。

静区:静区也叫空白区,分为左空白区和右空白区,左空白区是让扫描设备做好扫描准备,右空白区是保证扫描设备正确识别条码的结束标记。

为了防止左右空白区(静区)在印刷排版时被无意中占用,可在空白区加印一个符号(左侧没有数字时印<;号,右侧没有数字时加印>;号)这个符号就叫静区标记。主要作用就是防止静区宽度不足。只要静区宽度能保证,有没有这个符号都不影响条码的识别。

起始字符:第一位字符,具有特殊结构,当扫描器读取到该字符时,便开始正式读取代码了。

数据字符:条形码的主要内容。

校验字符:检验读取到的数据是否正确。不同编码规则可能会有不同的校验规则。

终止字符:最后一位字符,一样具有特殊结构,用于告知代码扫描完毕,同时还起到只是进行校验计算的作用。

为了方便双向扫描,起止字符具有不对称结构。因此扫描器扫描时可以自动对条码信息重新排列。条码扫描器有光笔、CCD、激光、影像四种

光笔:最原始的扫描方式,需要手动移动光笔,并且还要与条形码接触。

CCD:以CCD作为光电转换器,LED作为发光光源的扫描器。在一定范围内,可以实现自动扫描。并且可以阅读各种材料、不平表面上的条码,成本也较为低廉。但是与激光式相比,扫描距离较短。

激光:以激光作为发光源的扫描器。又可分为线型、全角度等几种。

影像:以光源拍照利用自带硬解码板解码,通常影像扫描可以同时扫描一维及二维条码。

线型:多用于手持式扫描器,范围远,准确性高。

全角度:多为工业级固定式扫描,自动化程度高,在各种方向上都可以自动读取条码及输出电平信号,结合传感器使用。

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