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條碼識(shí)別原理

發(fā)布時(shí)間：2018-10-07 閱覽次數(shù)：1625 次

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(chēng)、生產(chǎn)日期、圖書(shū)分類(lèi)號(hào)、郵件起止地點(diǎn)、類(lèi)別、日期等信息，因而在商品流通、圖書(shū)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。

中文名條碼識(shí)別原理提出人N．T．Woodland時(shí) 間1949年相關(guān)技術(shù)計(jì)算機(jī)應(yīng)用

歷史

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條碼技術(shù)最早出現(xiàn)在20世紀(jì)40年代。當(dāng)時(shí)美國(guó)兩位工程師研究用條碼表示信息，并于1949年獲得世界上第一個(gè)條碼專(zhuān)利。這種最早的條碼由幾個(gè)黑色和白色的同心圓組成，被形象地叫做牛眼式條碼。這個(gè)條碼與我們廣泛應(yīng)用的一維條碼在原理上一致，它們都是用深色的條和淺色的空來(lái)表示二進(jìn)制數(shù)的"1"和"0"。只是，當(dāng)時(shí)美國(guó)印刷工業(yè)水平和商品經(jīng)濟(jì)發(fā)展還沒(méi)有能力使用條碼技術(shù)。

二十年后的1966年，IBM和NCR兩家公司在調(diào)查了商店銷(xiāo)售結(jié)算口使用掃描器和計(jì)算機(jī)的可行性基礎(chǔ)上推出了世界上首套條碼技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)把物品價(jià)格記錄在物品包裝的磁條上，當(dāng)物品通過(guò)掃描器時(shí)，掃描器就讀出了磁條上的信息。

1970年美國(guó)食品雜貨工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)起組成了美國(guó)統(tǒng)一代碼委員會(huì)（簡(jiǎn)稱(chēng)UCC），UCC的成立標(biāo)志著美國(guó)工商界全面接受了條碼技術(shù)。1972年UCC組織將UPC條碼作為統(tǒng)一的商品代碼，用于商品標(biāo)識(shí)，并且確定通用商品代碼UPC條碼作為條碼標(biāo)準(zhǔn)在美國(guó)和加拿大普遍應(yīng)用。這一措施為今后商品條碼統(tǒng)一和廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

1973年歐洲的法國(guó)、英國(guó)、聯(lián)邦德國(guó)、丹麥等12個(gè)國(guó)家的制造商和銷(xiāo)售商發(fā)起并籌建了歐洲的物品編碼系統(tǒng)。并于1977年成立歐洲物品編碼協(xié)會(huì)。簡(jiǎn)稱(chēng)EAN協(xié)會(huì)。EAN協(xié)會(huì)推出了與UPC條碼兼容的商品條碼：EAN條碼。這一新生事物在歐洲一出現(xiàn)，立刻引起世界上許多國(guó)家的制造商和銷(xiāo)售商的興趣。世界上許多非歐美地區(qū)的國(guó)家也紛紛加入了EAN協(xié)會(huì)。1981年，歐洲物品編碼協(xié)會(huì)改名為國(guó)際物品編碼協(xié)會(huì)，簡(jiǎn)稱(chēng)IAN，由于習(xí)慣叫法，直到今天仍然稱(chēng)EAN組織。

我國(guó)于1988年成立中國(guó)物品編碼協(xié)會(huì)，并于1991年4月正式加入EAN組織。目前我國(guó)商品使用的前綴碼就是EAN國(guó)際組織分配給我國(guó)的690，691，692，693。

條形碼

由于條碼技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合使用有很多優(yōu)點(diǎn)，所以它不但在商品流通領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，在其他領(lǐng)域如郵電、銀行、圖書(shū)館、物流管理、甚至當(dāng)今最熱門(mén)的電子商務(wù)、產(chǎn)、供、銷(xiāo)一體化的供應(yīng)鏈管理中都得到廣泛的應(yīng)用。所以還有很多用于管理的條碼也應(yīng)運(yùn)而生，比如128條碼，39碼、交叉二五碼、CODABAR碼等，這些條碼都是用于管理系統(tǒng)的一維條碼。

隨著條碼技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，人們對(duì)條碼技術(shù)的需求層次也在不斷提高，人們不但要求條碼技術(shù)能夠解決計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)輸入速度、數(shù)據(jù)輸入正確性等問(wèn)題，而且希望條碼技術(shù)還能解決將更多信息印刷在更小面積上等等其他一些問(wèn)題。到了80年代后期，一種能夠在更小面積上表示更多信息的新條碼產(chǎn)生了，這

就是二維條碼。由于二維條碼在平面的橫向和縱向上都能表示信息，所以與一維條碼比較，二維條碼所攜帶的信息量和信息密度都提高了幾倍，二維條碼可表示圖象、文字、甚至聲音。二維條碼的出現(xiàn)，使條碼技術(shù)從簡(jiǎn)單地標(biāo)識(shí)物品轉(zhuǎn)化為描述物品，它的功能起到了質(zhì)的變化，條碼技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也就擴(kuò)大了。

起源于20世紀(jì)40年代，研究于60年代，應(yīng)用于70年代，普及于80年代，發(fā)展于90年代的條碼技術(shù)，作為一種可印制的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，發(fā)揮著它不可替代的作用?？梢灶A(yù)言，隨著經(jīng)濟(jì)全球化，信息網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代的到來(lái)，條碼技術(shù)的應(yīng)用前景將是美好的。 [1]

概述

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條碼是將線(xiàn)條與空白按照一定的編碼規(guī)則組合起來(lái)的符號(hào)，用以代表一定的字母、數(shù)字等資料。在進(jìn)行辨識(shí)的時(shí)候，是用條碼閱讀機(jī)即（條碼掃描器又叫條碼掃描槍或條碼閱讀器）掃描，得到一組反射光信號(hào)，此信號(hào)經(jīng)光電轉(zhuǎn)換後變?yōu)橐唤M與線(xiàn)條、空白相對(duì)應(yīng)的電子訊號(hào)，經(jīng)解碼后還原為相應(yīng)的文數(shù)字，再傳入電腦。

條形碼技術(shù)是在計(jì)算機(jī)應(yīng)用和實(shí)踐中產(chǎn)生并發(fā)展起來(lái)的一種廣泛應(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)域的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，具有輸入速度快、準(zhǔn)確度高、成本低、可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在當(dāng)今的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)中占有重要的地位?，F(xiàn)如今條碼辨識(shí)技術(shù)已相當(dāng)成熟，其讀取的錯(cuò)誤率約為百萬(wàn)分之一，首讀率大于98%，是一種可靠性高、輸入快速、準(zhǔn)確性高、成本低、應(yīng)用面廣的資料自動(dòng)收集技術(shù)。世界上約有225種以上的一維條碼，每種一維條碼都有自己的一套編碼規(guī)格，規(guī)定每個(gè)字母(可能是文字或數(shù)字或文數(shù)字)是由幾個(gè)線(xiàn)條(Bar)及幾個(gè)空白(Space)組成，以及字母的排列。一般較流行的一維條碼有 39碼、EAN碼、UPC 碼、128碼，以及專(zhuān)門(mén)用于書(shū)刊管理的ISBN、ISSN等。

簡(jiǎn)介

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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，整形電路把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字電信號(hào)，再經(jīng)譯碼接口電路譯成數(shù)字字符信息。

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(xiàn)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(chēng)條）和白條（簡(jiǎn)稱(chēng)空）組成的。

一、條碼概述－條形碼識(shí)別原理（條碼識(shí)別原理）條碼是由美國(guó)的N.T.Woodland在1949年首先提出的。隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的不斷普及，條碼的應(yīng)用得到了很大的發(fā)展。條碼可以標(biāo)出商品的生產(chǎn)國(guó)、制造廠家、商品名稱(chēng)、生產(chǎn)日期、圖書(shū)分類(lèi)號(hào)、郵件起止地點(diǎn)、類(lèi)別、日期等信息，因而在商品流通、圖書(shū)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。

二、條碼識(shí)別系統(tǒng)的組成－條形碼識(shí)別原理（條碼識(shí)別原理）為了閱讀出條碼所代表的信息，需要一套條碼識(shí)別系統(tǒng)，它由條碼掃描器、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。

系統(tǒng)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。

技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

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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(pán)輸入相比，條形碼輸入的速度是鍵盤(pán)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(pán)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。

編碼方式

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條碼是由一組按一定編碼規(guī)則排列的條、空符號(hào)，用以表示一定的字符、數(shù)字及符號(hào)組成的信息。

條碼系統(tǒng)是由條碼符號(hào)設(shè)計(jì)、制作及掃描閱讀組成的自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。

常見(jiàn)碼制

條碼種類(lèi)很多，常見(jiàn)的大概有二十多種碼制，其中包括：

Code39碼（標(biāo)準(zhǔn)39碼）、Codabar碼（庫(kù)德巴碼）、Code25碼（標(biāo)準(zhǔn)25碼）、ITF25碼（交叉25碼）、Matrix25碼（矩陣25碼）、UPC-A碼、UPC-E碼、EAN-13碼（EAN-13國(guó)際商品條碼）、EAN-8碼（EAN-8國(guó)際商品條碼）、中國(guó)郵政碼（矩陣25碼的一種變體）、Code-B碼、MSI碼、、Code11碼、Code93碼、ISBN碼、ISSN碼、Code128碼（Code128碼，包括EAN128碼）、Code39EMS（EMS專(zhuān)用的39碼）等一維條碼和PDF417等二維條碼。

條碼種類(lèi)

國(guó)際廣泛使用的條碼種類(lèi)有EAN、UPC碼（商品條碼，用于在世界范圍內(nèi)唯一標(biāo)識(shí)一種商品。我們?cè)诔兄凶畛Ｒ?jiàn)的就是這種條碼）、Code39碼（可表示數(shù)字和字母，在管理領(lǐng)域應(yīng)用最廣）、ITF25碼（在物流管理中應(yīng)用較多）、Codebar碼（多用于醫(yī)療、圖書(shū)領(lǐng)域）、Code93碼、Code128碼等。

其中，EAN碼是當(dāng)今世界上廣為使用的商品條碼，已成為電子數(shù)據(jù)交換（EDI）的基礎(chǔ)；UPC碼主要為美國(guó)和加拿大使用；在各類(lèi)條碼應(yīng)用系統(tǒng)中，Code39碼因其可采用數(shù)字與字母共同組成的方式而在各行業(yè)內(nèi)部管理上被廣泛使用；在血庫(kù)、圖書(shū)館和照像館的業(yè)務(wù)中，Codebar碼也被廣泛使用。

除以上列舉的一維條碼外，二維條碼也已經(jīng)在迅速發(fā)展，并在許多領(lǐng)域找到了應(yīng)用。

常用條碼

EAN碼：

EAN碼是國(guó)際物品編碼協(xié)會(huì)制定的一種商品用條碼，通用于全世界。EAN碼符號(hào)有標(biāo)準(zhǔn)版（EAN-13）和縮短版（EAN-8）兩種，我國(guó)的通用商品條碼與其等效。我們?nèi)粘Ｙ?gòu)買(mǎi)的商品包裝上所印的條碼一般就是EAN碼。

UPC碼：

UPC碼是美國(guó)統(tǒng)一代碼委員會(huì)制定的一種商品用條碼，主要用于美國(guó)和加拿大地區(qū)，我們?cè)诿绹?guó)進(jìn)口的商品上可以看到。

39碼：

39碼是一種可表示數(shù)字、字母等信息的條碼，主要用于工業(yè)、圖書(shū)及票證的自動(dòng)化管理，使用極為廣泛。

庫(kù)德巴（Codebar）碼：

庫(kù)德巴碼也可表示數(shù)字和字母信息，主要用于醫(yī)療衛(wèi)生、圖書(shū)情報(bào)、物資等領(lǐng)域的自動(dòng)識(shí)別。

二維條碼

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介紹

一維條碼所攜帶的信息量有限，如商品上的條碼僅能容納13位（EAN-13碼）阿拉伯?dāng)?shù)字，更多的信息只能依賴(lài)商品數(shù)據(jù)庫(kù)的支持，離開(kāi)了預(yù)先建立的數(shù)據(jù)庫(kù)，這種條碼就沒(méi)有意義了，因此在一定程度上也限制了條碼的應(yīng)用范圍。基于這個(gè)原因，在90年代發(fā)明了二維條碼。二維條碼除了具有一維條碼的優(yōu)點(diǎn)外，同時(shí)還有信息量大、可靠性高，保密、防偽性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

分類(lèi)

二維條碼主要有PDF417碼、Code49碼、Code 16K碼、Data Matrix碼、MaxiCode碼等，主要分為堆積或?qū)优攀胶推灞P(pán)或矩陣式兩大類(lèi)。

技術(shù)

二維條碼技術(shù)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)與信息技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門(mén)集編碼、印刷、識(shí)別、數(shù)據(jù)采集和處理于一身的新興技術(shù)。二維條碼技術(shù)的核心內(nèi)容是利用光電掃描設(shè)備識(shí)讀條碼符號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器的自動(dòng)識(shí)別，并快速準(zhǔn)確地將信息錄入到計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，以達(dá)到自動(dòng)化管理之目的。

應(yīng)用

二維條碼作為一種新的信息存儲(chǔ)和傳遞技術(shù)，從誕生之時(shí)就受到了國(guó)際社會(huì)的廣泛關(guān)注。經(jīng)過(guò)幾年的努力，現(xiàn)已應(yīng)用在國(guó)防、公共安全、交通運(yùn)輸、醫(yī)療保健、工業(yè)、商業(yè)、金融、海關(guān)及政府管理等多個(gè)領(lǐng)域。

二維條碼依靠其龐大的信息攜帶量，能夠把過(guò)去使用一維條碼時(shí)存儲(chǔ)于后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息包含在條碼中，可以直接通過(guò)閱讀條碼得到相應(yīng)的信息，并且二維條碼還有錯(cuò)誤修正技術(shù)及防偽功能，增加了數(shù)據(jù)的安全性。

二維條碼可把照片、指紋編制于其中，可有效地解決證件的可機(jī)讀和防偽問(wèn)題。因此，可廣泛應(yīng)用于護(hù)照、身份證、行車(chē)證、軍人證、健康證、保險(xiǎn)卡等。

美國(guó)亞利桑納州等十多個(gè)州的駕駛證、美國(guó)軍人證、軍人醫(yī)療證等在幾年前就已采用了PDF417技術(shù)。將證件上的個(gè)人信息及照片編在二維條碼中，不但可以實(shí)現(xiàn)身份證的自動(dòng)識(shí)讀，而且可以有效的防止偽冒證件事件發(fā)生。菲律賓、埃及、巴林等許多國(guó)家也已在身份證或駕駛證上采用了二維條碼，我國(guó)香港特區(qū)護(hù)照上也采用了二維條碼技術(shù)。

另外在海關(guān)報(bào)關(guān)單、長(zhǎng)途貨運(yùn)單、稅務(wù)報(bào)表、保險(xiǎn)登記表上也都有使用二維條碼技術(shù)來(lái)解決數(shù)據(jù)輸入及防止偽造、刪改表格的例子。

在我國(guó)部分地區(qū)注冊(cè)會(huì)計(jì)師證和汽車(chē)銷(xiāo)售及售后服務(wù)等方面，二維條碼也得到了初步的應(yīng)用。

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