條形碼特點(diǎn)分類及掃描原理

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條碼技術(shù)最早產(chǎn)生在風(fēng)聲鶴唳的二十年代，誕生于Westinghouse的實(shí)驗(yàn)室里。那時(shí)候?qū)﹄娮蛹夹g(shù)應(yīng)用方面的每一個(gè)設(shè)想都使人感到非常新奇。他的想法是在信封上做條碼標(biāo)記，條碼中的信息是收信人的地址，就象今天的郵政編碼。為此Kermode發(fā)明了最早的條碼標(biāo)識(shí)，設(shè)計(jì)方案非常的簡(jiǎn)單，即一個(gè)“條”表示數(shù)字“1”，二個(gè)“條”表示數(shù)字“2”，以次類推。然后，他又發(fā)明了由基本的元件組成的條碼識(shí)讀設(shè)備：一個(gè)掃描器(能夠發(fā)射光并接收反射光)；一個(gè)測(cè)定反射信號(hào)條和空的方法，即邊緣定位線圈；和使用測(cè)定結(jié)果的方法，即譯碼器。

20世紀(jì)80年代中期，我國(guó)一些高等院校、科研部門(mén)及一些出口企業(yè)把條碼技術(shù)的研究和推廣應(yīng)用逐步提到議事日程。一些行業(yè)，如圖書(shū)館、郵電、物資管理部門(mén)和外貿(mào)部門(mén)也已開(kāi)始使用條碼技術(shù)。1991年，4月9日，中國(guó)物品編碼中心正式加入了國(guó)際物品編碼協(xié)會(huì)，國(guó)際物品編碼協(xié)會(huì)分配給中國(guó)的前綴碼為“690、691、692”。許多企業(yè)獲得了條碼標(biāo)記的使用權(quán)，使中國(guó)的大量商品打入了國(guó)際市場(chǎng)，給企業(yè)帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

條碼技術(shù)廣泛應(yīng)用于商業(yè)、郵政、圖書(shū)管理、倉(cāng)儲(chǔ)、工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制、交通等領(lǐng)域，它是在計(jì)算機(jī)應(yīng)用中產(chǎn)生并發(fā)展起來(lái)的，具有輸入快、準(zhǔn)確度高、成本低、可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

條碼技術(shù)是實(shí)現(xiàn)POS系統(tǒng)、EDI、電子商務(wù)、供應(yīng)鏈管理的技術(shù)基礎(chǔ)，是物流管理現(xiàn)代化的重要技術(shù)手段。條碼技術(shù)包括條碼的編碼技術(shù)、條碼標(biāo)識(shí)符號(hào)的設(shè)計(jì)、快速識(shí)別技術(shù)和計(jì)算機(jī)管理技術(shù)，它是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)管理和電子數(shù)據(jù)交換不可少的前端采集技術(shù)。

條形碼的分類

條碼按照不同的分類方法、不同的編碼規(guī)則可以分成許多種，現(xiàn)在已知的世界上正在使用的條碼有250多種。條碼的分類主要依據(jù)條碼的編碼結(jié)構(gòu)和條碼的性質(zhì)來(lái)決定。例如，按條碼的長(zhǎng)度來(lái)分，可分為定長(zhǎng)和非定長(zhǎng)條碼；按排列方式分，可分為連續(xù)型和非連續(xù)型條碼；從校驗(yàn)方式分，又可分為自校驗(yàn)和非自校驗(yàn)型條碼等。

條碼可分為一維條碼和二維條碼。一維條碼是通常我們所說(shuō)的傳統(tǒng)條碼。一維條碼按照應(yīng)用可分為商品條碼和物流條碼。商品條碼包括EAN條碼和UPC條碼，物流條碼包括128條碼、ITF條碼、39條碼、庫(kù)德巴條碼等。二維條碼根據(jù)構(gòu)成原理、結(jié)構(gòu)形狀的差異，可分為兩大類型：一類是行排式二維條碼（2D stacked bar code）；另一類是矩陣式二維條碼（2D matrix bar code）。

條形碼技術(shù)的特點(diǎn)

條碼技術(shù)是電子與信息科學(xué)領(lǐng)域的高新技術(shù)，所涉及到的技術(shù)領(lǐng)域較廣，是多項(xiàng)技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，經(jīng)過(guò)多年的長(zhǎng)期研究和實(shí)踐應(yīng)用，現(xiàn)已發(fā)展成為較成熟地實(shí)用技術(shù)。

在信息輸入技術(shù)中，采用的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)種類很多，條碼作為一種圖形識(shí)別技術(shù)與其它技術(shù)相比有如下特點(diǎn)：

（1）簡(jiǎn)單。條碼符號(hào)制作容易，掃描操作簡(jiǎn)單易行。

（2）信息采集速度快。普通計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)錄入速度是200字符/分鐘，而利用條碼掃描的錄入信息的速度是鍵盤(pán)錄入的20倍。

（3）采集信息量大。利用條碼掃描，依次可以采集幾十位字符的信息，而且可以通過(guò)選擇不同碼制的條碼增加字符密度，使采集的信息量成倍增加。

（4）可靠性強(qiáng)。鍵盤(pán)錄入數(shù)據(jù)，誤碼率為三百分之一，利用光學(xué)字符識(shí)別技術(shù)，誤碼率約為萬(wàn)分之一。而采用條碼掃描錄入方式，誤碼率僅為百萬(wàn)分之一，首讀率可達(dá)98%以上。

（5）靈活、使用。條碼符號(hào)作為一種識(shí)別手段可以單獨(dú)使用，也可以和有關(guān)設(shè)備組成識(shí)別系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化識(shí)別，還可以和其他控制設(shè)備聯(lián)系起來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化管理。同時(shí)，在沒(méi)有自動(dòng)識(shí)別設(shè)備時(shí)，也可以實(shí)現(xiàn)手工鍵盤(pán)輸入。

（6）自由度大。識(shí)別裝置與條碼標(biāo)簽相對(duì)位置的自由度要比光學(xué)字符識(shí)別（OCR）大得多。

（7）設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低。條碼符號(hào)識(shí)別設(shè)備的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易操作，無(wú)須專門(mén)訓(xùn)練。與其它自動(dòng)化技術(shù)相比，推廣應(yīng)用條碼技術(shù)所需費(fèi)用較低。

條形碼運(yùn)作原理

要將按照一定規(guī)則編譯出來(lái)的條形碼轉(zhuǎn)換成有意義的信息，需要經(jīng)歷掃描和譯碼兩個(gè)過(guò)程。物體的顏色是由其反射光的類型決定的，白色物體能反射各種波長(zhǎng)的可見(jiàn)光，黑色物體則吸收各種波長(zhǎng)的可見(jiàn)光，所以當(dāng)條形碼掃描器光源發(fā)出的光在條形碼上反射后，反射光照射到條碼掃描器內(nèi)部的光電轉(zhuǎn)換器上，光電轉(zhuǎn)換器根據(jù)強(qiáng)弱不同的反射光信號(hào)，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)。根據(jù)原理的差異，掃描器可以分為光筆、紅光CCD、激光、影像四種。電信號(hào)輸出到條碼掃描器的放大電路增強(qiáng)信號(hào)之后，再送到整形電路將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。白條、黑條的寬度不同，相應(yīng)的電信號(hào)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短也不同。主要作用就是防止靜區(qū)寬度不足。然后譯碼器通過(guò)測(cè)量脈沖數(shù)字電信號(hào)0，1的數(shù)目來(lái)判別條和空的數(shù)目。通過(guò)測(cè)量0，1信號(hào)持續(xù)的時(shí)間來(lái)判別條和空的寬度。此時(shí)所得到的數(shù)據(jù)仍然是雜亂無(wú)章的，要知道條形碼所包含的信息，則需根據(jù)對(duì)應(yīng)的編碼規(guī)則（例如：EAN-8碼），將條形符號(hào)換成相應(yīng)的數(shù)字、字符信息。最后，由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與管理，物品的詳細(xì)信息便被識(shí)別了。

條形碼掃描原理

條形碼的掃描需要掃描器，掃描器利用自身光源照射條形碼，再利用光電轉(zhuǎn)換器接受反射的光線，將反射光線的明暗轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。不論是采取何種規(guī)則印制的條形碼，都由靜區(qū)、起始字符、數(shù)據(jù)字符與終止字符組成。有些條碼在數(shù)據(jù)字符與終止字符之間還有校驗(yàn)字符。

靜區(qū)：靜區(qū)也叫空白區(qū)，分為左空白區(qū)和右空白區(qū)，左空白區(qū)是讓掃描設(shè)備做好掃描準(zhǔn)備，右空白區(qū)是保證掃描設(shè)備正確識(shí)別條碼的結(jié)束標(biāo)記。

為了防止左右空白區(qū)（靜區(qū)）在印刷排版時(shí)被無(wú)意中占用，可在空白區(qū)加印一個(gè)符號(hào)（左側(cè)沒(méi)有數(shù)字時(shí)印<；號(hào)，右側(cè)沒(méi)有數(shù)字時(shí)加印>；號(hào)）這個(gè)符號(hào)就叫靜區(qū)標(biāo)記。主要作用就是防止靜區(qū)寬度不足。只要靜區(qū)寬度能保證，有沒(méi)有這個(gè)符號(hào)都不影響條碼的識(shí)別。

起始字符：第一位字符，具有特殊結(jié)構(gòu)，當(dāng)掃描器讀取到該字符時(shí)，便開(kāi)始正式讀取代碼了。

數(shù)據(jù)字符：條形碼的主要內(nèi)容。

校驗(yàn)字符：檢驗(yàn)讀取到的數(shù)據(jù)是否正確。不同編碼規(guī)則可能會(huì)有不同的校驗(yàn)規(guī)則。

終止字符：最后一位字符，一樣具有特殊結(jié)構(gòu)，用于告知代碼掃描完畢，同時(shí)還起到只是進(jìn)行校驗(yàn)計(jì)算的作用。

為了方便雙向掃描，起止字符具有不對(duì)稱結(jié)構(gòu)。因此掃描器掃描時(shí)可以自動(dòng)對(duì)條碼信息重新排列。條碼掃描器有光筆、CCD、激光、影像四種

光筆：最原始的掃描方式，需要手動(dòng)移動(dòng)光筆，并且還要與條形碼接觸。

CCD：以CCD作為光電轉(zhuǎn)換器，LED作為發(fā)光光源的掃描器。在一定范圍內(nèi)，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)掃描。并且可以閱讀各種材料、不平表面上的條碼，成本也較為低廉。但是與激光式相比，掃描距離較短。

激光：以激光作為發(fā)光源的掃描器。又可分為線型、全角度等幾種。

影像：以光源拍照利用自帶硬解碼板解碼，通常影像掃描可以同時(shí)掃描一維及二維條碼。

線型：多用于手持式掃描器，范圍遠(yuǎn)，準(zhǔn)確性高。

全角度：多為工業(yè)級(jí)固定式掃描，自動(dòng)化程度高，在各種方向上都可以自動(dòng)讀取條碼及輸出電平信號(hào)，結(jié)合傳感器使用。