條形碼的識別原理

條形碼的識別原理

條形碼概述
條形碼是由美國的Ｎ．Ｔ．Ｗｏｏｄｌａｎｄ在１９４９年首先提出的．近年來，隨著計算機應(yīng)用的不斷普及，條形碼的應(yīng)用得到了很大的發(fā)展．條形碼可以標(biāo)出商品的生產(chǎn)國、制造廠家、商品名稱、生產(chǎn)日期、圖書分類號、郵件起止地點、類別、日期等信息，因而在商品流通、圖書管理、郵電管理、銀行系統(tǒng)等許多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用．

條形碼是由寬度不同、反射率不同的條和空，按照一定的編碼規(guī)則（碼制）編制成的，用以表達一組數(shù)字或字母符號信息的圖形標(biāo)識符．即條形碼是一組粗細不同，按照一定的規(guī)則安排間距的平行線條圖形．常見的條形碼是由反射率相差很大的黑條（簡稱條）和白條（簡稱空）組成的．

條形碼識別系統(tǒng)的組成
為了閱讀出條形碼所代表的信息，需要一套條形碼識別系統(tǒng)，它由條形碼掃描器、放大整形電路、譯碼接口電路和計算機系統(tǒng)等部分組成。

條形碼的識別原理
由于不同顏色的物體，其反射的可見光的波長不同，白色物體能反射各種波長的可見光，黑色物體則吸收各種波長的可見光，所以當(dāng)條形碼掃描器光源發(fā)出的光經(jīng)光闌及凸透鏡１后，照射到黑白相間的條形碼上時，反射光經(jīng)凸透鏡２聚焦后，照射到光電轉(zhuǎn)換器上，于是光電轉(zhuǎn)換器接收到與白條和黑條相應(yīng)的強弱不同的反射光信號，并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電 信號輸出到放大整形電路．白條、黑條的寬度不同，相應(yīng)的電信號持續(xù)時間長短也不同．但是，由光電轉(zhuǎn)換器輸出的與條形碼的條和空相應(yīng)的電信號一般僅１０ｍＶ左右，不能直接使用，因而先要將光電轉(zhuǎn)換器輸出的電信號送放大器放大．放大后的電信號仍然是一個模擬電信號，為了避免由條形碼中的疵點和污點導(dǎo)致錯誤信號，在放大電路后需加一整形電路，把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字電信號，以便計算機系統(tǒng)能準(zhǔn)確判讀．整形電路的脈沖數(shù)字信號 經(jīng)譯碼器譯成數(shù)字、字符信息．它通過識別起始、終止字符來判別出條形碼符號的碼制及掃描方向；通過測量脈沖數(shù)字電信號０、１的數(shù)目來判別出條和空的數(shù)目．通過測量０、１信號持續(xù)的時間來判別條和空的寬度．這樣便得到了被辯讀的條形碼符號的條和空的數(shù)目及相應(yīng)的寬度和所用碼制，根據(jù)碼制所對應(yīng)的編碼規(guī)則，便可將條形符號換成相應(yīng)的數(shù)字、字符信息，通過接口電路送給計算機系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)處理與管理，便完成了條形碼辨讀的全過程。

條形碼技術(shù)的優(yōu)點

條形碼是迄今為止最經(jīng)濟、實用的一種自動識別技術(shù)。條形碼技術(shù)具有以下幾個方面的優(yōu)點
　　A．輸入速度快：與鍵盤輸入相比，條形碼輸入的速度是鍵盤輸入的5倍，并且能實現(xiàn)"即時數(shù)據(jù)輸入"。
　　B．可靠性高：鍵盤輸入數(shù)據(jù)出錯率為三百分之一，利用光學(xué)字符識別技術(shù)出錯率為萬分之一，而采用條形碼技術(shù)誤碼率低于百萬分之一。
　　C．采集信息量大：利用傳統(tǒng)的一維條形碼一次可采集幾十位字符的信息，二維條形碼更可以攜帶數(shù)千個字符的信息，并有一定的自動糾錯能力。
　　D．靈活實用：條形碼標(biāo)識既可以作為一種識別手段單獨使用，也可以和有關(guān)識別設(shè)備組成一個系統(tǒng)實現(xiàn)自動化識別，還可以和其他控制設(shè)備聯(lián)接起來實現(xiàn)自動化管理。
　　另外，條形碼標(biāo)簽易于制作，對設(shè)備和材料沒有特殊要求，識別設(shè)備操作容易，不需要特殊培訓(xùn)，且設(shè)備也相對便宜。

條形碼的編碼規(guī)則

唯一性：同種規(guī)格同種產(chǎn)品對應(yīng)同一個產(chǎn)品代碼，同種產(chǎn)品不同規(guī)格應(yīng)對應(yīng)不同的產(chǎn)品代碼。根據(jù)產(chǎn)品的不同性質(zhì)，如：重量、包裝、規(guī)格、氣味、顏色、形狀等等，賦予不同的商品代碼。
　　永久性：產(chǎn)品代碼一經(jīng)分配，就不再更改，并且是終身的。當(dāng)此種產(chǎn)品不再生產(chǎn)時，其對應(yīng)的產(chǎn)品代碼只能擱置起來，不得重復(fù)起用再分配給其它的商品。
　　無含義：為了保證代碼有足夠的容量以適應(yīng)產(chǎn)品頻繁的更新?lián)Q代的需要，最好采用無含義的順序碼。

條形碼的掃描

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。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字符。
　　▲靜區(qū)：顧名思義，不攜帶任何信息的區(qū)域，起提示作用。
　　▲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，便開始正式讀取代碼了。
　　▲數(shù)據(jù)字符：條形碼的主要內(nèi)容。
　　▲校驗字符：檢驗讀取到的數(shù)據(jù)是否正確。不同編碼規(guī)則可能會有不同的校驗規(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，同時還起到只是進行校驗計算的作用。
　　為了方便雙向掃描，起止字符具有不對稱結(jié)構(gòu)。因此掃描器掃描時可以自動對條碼信息重新排列。 條碼掃描器有光筆、CCD、激光三種
　　▲光筆：最原始的掃描方式，需要手動移動光筆，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)，可以實現(xiàn)自動掃描。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。
　　線型：多用于手持式掃描器，范圍遠，準(zhǔn)確性高。
　　全角度：多為臥式，自動化程度高，在各種方向上都可以自動讀取條碼。
編輯本段條形碼技術(shù)的優(yōu)點
　　條形碼是迄今為止最經(jīng)濟、實用的一種自動識別技術(shù)。條形碼技術(shù)具有以下幾個方面的優(yōu)點
　　A．輸入速度快：與鍵盤輸入相比，條形碼輸入的速度是鍵盤輸入的5倍，并且能實現(xiàn)"即時數(shù)據(jù)輸入"。
　　B．可靠性高：鍵盤輸入數(shù)據(jù)出錯率為三百分之一，利用光學(xué)字符識別技術(shù)出錯率為萬分之一，而采用條形碼技術(shù)誤碼率低于百萬分之一。
　　C．采集信息量大：利用傳統(tǒng)的一維條形碼一次可采集幾十位字符的信息，二維條形碼更可以攜帶數(shù)千個字符的信息，并有一定的自動糾錯能力。
　　D．靈活實用：條形碼標(biāo)識既可以作為一種識別手段單獨使用，也可以和有關(guān)識別設(shè)備組成一個系統(tǒng)實現(xiàn)自動化識別，還可以和其他控制設(shè)備聯(lián)接起來實現(xiàn)自動化管理。
　　另外，條形碼標(biāo)簽易于制作，對設(shè)備和材料沒有特殊要求，識別設(shè)備操作容易，不需要特殊培訓(xùn)，且設(shè)備也相對便宜。