條形碼的識(shí)別原理

條形碼的識(shí)別原理

條形碼概述
條形碼是由美國(guó)的Ｎ．Ｔ．Ｗｏｏｄｌａｎｄ在１９４９年首先提出的．近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)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(guó)、制造廠家、商品名稱、生產(chǎn)日期、圖書分類號(hào)、郵件起止地點(diǎn)、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(dá)一組數(shù)字或字母符號(hào)信息的圖形標(biāo)識(shí)符．即條形碼是一組粗細(xì)不同，按照一定的規(guī)則安排間距的平行線條圖形．常見(jiàn)的條形碼是由反射率相差很大的黑條（簡(jiǎn)稱條）和白條（簡(jiǎn)稱空）組成的．

條形碼識(shí)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(shí)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)等部分組成。

條形碼的識(shí)別原理
由于不同顏色的物體，其反射的可見(jiàn)光的波長(zhǎng)不同，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)出的光經(jīng)光闌及凸透鏡１后，照射到黑白相間的條形碼上時(shí)，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(qiáng)弱不同的反射光信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電 信號(hào)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(hào)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)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(hào)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(hào)送放大器放大．放大后的電信號(hào)仍然是一個(gè)模擬電信號(hào)，為了避免由條形碼中的疵點(diǎn)和污點(diǎn)導(dǎo)致錯(cuò)誤信號(hào)，在放大電路后需加一整形電路，把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字電信號(hào)，以便計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能準(zhǔn)確判讀．整形電路的脈沖數(shù)字信號(hào) 經(jīng)譯碼器譯成數(shù)字、字符信息．它通過(guò)識(shí)別起始、終止字符來(lái)判別出條形碼符號(hào)的碼制及掃描方向；通過(guò)測(cè)量脈沖數(shù)字電信號(hào)０、１的數(shù)目來(lái)判別出條和空的數(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．這樣便得到了被辯讀的條形碼符號(hào)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(duì)應(yīng)的編碼規(guī)則，便可將條形符號(hào)換成相應(yīng)的數(shù)字、字符信息，通過(guò)接口電路送給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與管理，便完成了條形碼辨讀的全過(guò)程。

條形碼技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

條形碼是迄今為止最經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。條形碼技術(shù)具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)
　　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(shí)現(xiàn)"即時(shí)數(shù)據(jù)輸入"。
　　B．可靠性高：鍵盤輸入數(shù)據(jù)出錯(cuò)率為三百分之一，利用光學(xué)字符識(shí)別技術(shù)出錯(cuò)率為萬(wàn)分之一，而采用條形碼技術(shù)誤碼率低于百萬(wàn)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(gè)字符的信息，并有一定的自動(dòng)糾錯(cuò)能力。
　　D．靈活實(shí)用：條形碼標(biāo)識(shí)既可以作為一種識(shí)別手段單獨(dú)使用，也可以和有關(guān)識(shí)別設(shè)備組成一個(gè)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)接起來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理。
　　另外，條形碼標(biāo)簽易于制作，對(duì)設(shè)備和材料沒(méi)有特殊要求，識(shí)別設(shè)備操作容易，不需要特殊培訓(xùn)，且設(shè)備也相對(duì)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(duì)應(yīng)同一個(gè)產(chǎn)品代碼，同種產(chǎn)品不同規(guī)格應(yīng)對(duì)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(shí)，其對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品代碼只能擱置起來(lái)，不得重復(fù)起用再分配給其它的商品。
　　無(wú)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(wú)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(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)：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(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、激光三種
　　▲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。
　　線型：多用于手持式掃描器，范圍遠(yuǎn)，準(zhǔn)確性高。
　　全角度：多為臥式，自動(dòng)化程度高，在各種方向上都可以自動(dòng)讀取條碼。
編輯本段條形碼技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
　　條形碼是迄今為止最經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。條形碼技術(shù)具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)
　　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(shí)現(xiàn)"即時(shí)數(shù)據(jù)輸入"。
　　B．可靠性高：鍵盤輸入數(shù)據(jù)出錯(cuò)率為三百分之一，利用光學(xué)字符識(shí)別技術(shù)出錯(cuò)率為萬(wàn)分之一，而采用條形碼技術(shù)誤碼率低于百萬(wàn)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(gè)字符的信息，并有一定的自動(dòng)糾錯(cuò)能力。
　　D．靈活實(shí)用：條形碼標(biāo)識(shí)既可以作為一種識(shí)別手段單獨(dú)使用，也可以和有關(guān)識(shí)別設(shè)備組成一個(gè)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)接起來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理。
　　另外，條形碼標(biāo)簽易于制作，對(duì)設(shè)備和材料沒(méi)有特殊要求，識(shí)別設(shè)備操作容易，不需要特殊培訓(xùn)，且設(shè)備也相對(duì)便宜。