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，隨著計算機應用的不斷普及，條形碼的應用得到了很大的發展．條形碼可以標出商品的生產國、制造廠家、商品名稱、生產日期、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、銀行系統等許多領域都得到了廣泛的應用．

條形碼是由寬度不同、反射率不同的條和空，按照一定的編碼規則（碼制）編制成的，用以表達一組數字或字母符號信息的圖形標識符．即條形碼是一組粗細不同，按照一定的規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，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，所以當條形碼掃描器光源發出的光經光闌及凸透鏡１后，照射到黑白相間的條形碼上時，反射光經凸透鏡２聚焦后，照射到光電轉換器上，于是光電轉換器接收到與白條和黑條相應的強弱不同的反射光信號，并轉換成相應的電 信號輸出到放大整形電路．白條、黑條的寬度不同，相應的電信號持續時間長短也不同．但是，由光電轉換器輸出的與條形碼的條和空相應的電信號一般僅１０ｍＶ左右，不能直接使用，因而先要將光電轉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致錯誤信號，在放大電路后需加一整形電路，把模擬信號轉換成數字電信號，以便計算機系統能準確判讀．整形電路的脈沖數字信號 經譯碼器譯成數字、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；通過測量脈沖數字電信號０、１的數目來判別出條和空的數目．通過測量０、１信號持續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目及相應的寬度和所用碼制，根據碼制所對應的編碼規則，便可將條形符號換成相應的數字、字符信息，通過接口電路送給計算機系統進行數據處理與管理，便完成了條形碼辨讀的全過程。

條形碼技術的優點

條形碼是迄今為止最經濟、實用的一種自動識別技術。條形碼技術具有以下幾個方面的優點
　　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"即時數據輸入"。
　　B．可靠性高：鍵盤輸入數據出錯率為三百分之一，利用光學字符識別技術出錯率為萬分之一，而采用條形碼技術誤碼率低于百萬分之一。
　　C．采集信息量大：利用傳統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：條形碼標識既可以作為一種識別手段單獨使用，也可以和有關識別設備組成一個系統實現自動化識別，還可以和其他控制設備聯接起來實現自動化管理。
　　另外，條形碼標簽易于制作，對設備和材料沒有特殊要求，識別設備操作容易，不需要特殊培訓，且設備也相對便宜。

條形碼的編碼規則

唯一性：同種規格同種產品對應同一個產品代碼，同種產品不同規格應對應不同的產品代碼。根據產品的不同性質，如：重量、包裝、規格、氣味、顏色、形狀等等，賦予不同的商品代碼。
　　永久性：產品代碼一經分配，就不再更改，并且是終身的。當此種產品不再生產時，其對應的產品代碼只能擱置起來，不得重復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產品頻繁的更新換代的需要，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，再利用光電轉換器接受反射的光線，將反射光線的明暗轉換成數字信號。不論是采取何種規則印制的條形碼，都由靜區、起始字符、數據字符與終止字符組成。有些條碼在數據字符與終止字符之間還有校驗字符。
　　▲靜區：顧名思義，不攜帶任何信息的區域，起提示作用。
　　▲起始字符：第一位字符，具有特殊結構，當掃描器讀取到該字符時，便開始正式讀取代碼了。
　　▲數據字符：條形碼的主要內容。
　　▲校驗字符：檢驗讀取到的數據是否正確。不同編碼規則可能會有不同的校驗規則。
　　▲終止字符：最后一位字符，一樣具有特殊結構，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構。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作為光電轉換器，LED作為發光光源的掃描器。在一定范圍內，可以實現自動掃描。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的優點
　　條形碼是迄今為止最經濟、實用的一種自動識別技術。條形碼技術具有以下幾個方面的優點
　　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"即時數據輸入"。
　　B．可靠性高：鍵盤輸入數據出錯率為三百分之一，利用光學字符識別技術出錯率為萬分之一，而采用條形碼技術誤碼率低于百萬分之一。
　　C．采集信息量大：利用傳統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：條形碼標識既可以作為一種識別手段單獨使用，也可以和有關識別設備組成一個系統實現自動化識別，還可以和其他控制設備聯接起來實現自動化管理。
　　另外，條形碼標簽易于制作，對設備和材料沒有特殊要求，識別設備操作容易，不需要特殊培訓，且設備也相對便宜。