一、条形码概述 条形码是由美国的N.T.Woodland在1949年首先提出的。近年来,随着计算机应用的不断普及,条形码的应用得到了很大的发展。条形码可以标出商品的生产国、制造厂家、商品名称、生产日期、图书分类号、邮件起止地点、类别、日期等信息,因而在商品流通、图书管理、邮电管理、银行系统等许多领域都得到了广泛的应用。 条形码是由宽度不同、反射率不同的条和空,按照一定的编码规则(码制)编制成的,用以表达一组数字或字母符号信息的图形标识符,即条形码是一组粗细不同,按照一定的规则安排间距的平行线条图形,常见的条形码是由反射率相差很大的黑条(简称条)和白条(简称空)组成的。 二、条形码识别系统的组成 为了阅读出条形码所代表的信息,需要一套条形码识别系统,它由条形码扫描器、放大整形电路、译码接口电路和计算机系统等部分组成。 三、条形码的识别原理 由于不同颜色的物体,其反射的可见光的波长不同,白色物体能反射各种波长的可见光,黑色物体则吸收各种波长的可见光,所以当条形码扫描器光源发出的光经光阑及凸透镜1后,照射到黑白相间的条形码上时,反射光经凸透镜2聚焦后,照射到光电转换器上,于是光电转换器接收到与白条和黑条相应的强弱不同的反射光信号,并转换成相应的电信号输出到放大整形电路,白条、黑条的宽度不同,相应的电信号持续时间长短也不同。但是,由光电转换器输出的与条形码的条和空相应的电信号一般仅10mV左右,不能直接使用,因而先要将光电转换器输出的电信号送放大器放大,放大后的电信号仍然是一个模拟电信号,为了避免由条形码中的疵点和污点导致错误信号,在放大电路后需加一整形电路,把模拟信号转换成数字电信号,以便计算机系统能准确判读。 整形电路的脉冲数字信号经译码器译成数字、字符信息。它通过识别起始、终止字符来判别出条形码符号的码制及扫描方向;通过测量脉冲数字电信号0、1的数目来判别出条和空的数目.通过测量0、1信号持续的时间来判别条和空的宽度,这样便得到了被辩读的条形码符号的条和空的数目及相应的宽度和所用码制,根据码制所对应的编码规则,便可将条形符号换成相应的数字、字符信息,通过接口电路送给计算机系统进行数据处理与管理,便完成了条形码辨读的全过程。 以下是中华人民共和国国家标准 GB/T 12905-2000中的术语: 1、条码 bar code 由一组规则排列的条、空及其对应字符组成的标记,用以表示一定的信息。 2、条码系统 bar code system 由条码符号设计、制作及扫描识读组成的系统。 3、反射率 reflectance;reflectivity 反射光强度与入射光强度的比值。 4、漫反射 deffuse reflection 投射在粗糙表面的光向各个方向反射的现象。 5、镜反射 specular reflection 投射在光滑表面的光向各个方向反射的现象。 6、条 bar;dark bar;black bar 条码中反射率较低的部分。 7、空 space;light bar 条码中反射率较高的部分。 8、起始符 start character;start cipher;start code 位于条码起始位置的若干条与空。 9、终止符 stop character;stop cipher;start code 位于条码终止位置的若干条与空。 10、空白区 cleararea;quiet zone;quiet area;clear zone 条码起始符、终止符两端外侧与空的反射率相同的限定区域。 11、条码符号 bar code symbol 包括空白区的条码。 12、字符集 character seet 条码符号可以表示的字母、数字和符号的集合。 13、中间分隔符 central seperating character 位于条码中间位置用来分隔数据段的若干条与空。 14、分隔字符 separator 编码字符集中的一种起分隔作用的特殊字符。 15、条码字符 bar code character 表示一个字符或符号的若干条与空。 16、条码字符集 bar code character set 某种条码所能表示的条码字符的集合。 17、条码数据符 bar code data character 表示特定信息的条码字符。 18、条码校验符 bar code check character 表示校验码的条码字符。 19、条码填充符 bar code filler character 不表示特定信息的条码字符。 20、单元 element 构成条码字符的条或空。 21、条高 bar height 垂直于单元宽度方向的条的高度尺寸。 22、条宽 bar width 条码字符中条的的宽度尺寸。 23、空宽 space width 条码字符的空的宽度尺寸。 24、条宽比 bar width ratio 条码中最宽条与最窄条的宽度比。 25、空宽比 space width ratio 条码中最宽空与最窄空的宽度比。 26、X尺寸 X dimension X 条码符号中窄单元的标称尺寸。 27、Z尺寸 Z dimension Z 条码符号中窄单元的实际尺寸。 28、宽窄比 width to narrow ratio N 平均宽条的条宽与平均宽空的空宽之和(条码字符间隔不计在内)除以两倍Z尺寸。它是宽度调节编码法中的技术参数。计算公式:N=(平均宽条的条宽+平均宽空的空宽)/2Z 29、条码长度 bar code length 从条码起始符前缘到终止符后缘的长度。 30、条码符号的长度 bar code symbol length;symbol length 包括空白去的条码长度。 31、纵横比 aspect ratio 条码长度与条高的比。 32、条码密度 bar code density 单位长度条码所表示的条码字符的个数。注:通常用CPI表示,即每英寸内能表示的条码字符的个数。 33、条码字符间隔 inter-character gap 相邻条码字符间不表示特定信息且与空的反射率相同的区域。 34、模块 module 模块组配编码法组成条码字符的基本单位。 35、保护框 bearer bar 围绕条码且与条反射率相同的边或框。 36、连续型条码 continuos bar code 没有条码字符间隔的条码。 37、非连续型条码 discrete bar code 有条码字符间隔的条码。 38、双向条码 bi-directional bar code 条码符号两端均可作为扫描起点的条码。 39、附加条码 add-on 表示附加信息的条码。 40、奇偶校验 odd-even check 根据二进制数位中0或1的个数为奇数或偶数而进行校验的方法。 41、自校验条码 self-checking bar code 条码字符本身具有校验功能的条码。 42、定长条码 fixed length of bar code 条码字符个数固定的条码。 43、非定长条码 unfixed length of bar code 条码字符个数不固定的条码。 44、宽度调节编码法 width encode 条码符号中的条和空由宽、窄两种单元组成的条码编码方法。 45、模块组配编码法 module combination encode 条码符号的字符由规定的若干个模块组成的条码编码方法。 46、二元码 binary-edge-code 两种单元宽度条码,由两种宽度单元组成的条码字符。 47、多元码 four-edge-code 多种单元宽度条码,由三种或三种以上的宽度单元组成的条码字符。 48、奇排列 odd permutation;odd parity 模块组配编码法中,一个条码字符所含条的模块数的和为奇数的排列。 49、偶排列 even permutation;even parity 模块组配编码法中,一个条码字符所含条的模块数的和为偶数的排列。 50、条码逻辑式 bar code logic value 用二进制“0”和“1”表示条码字符的表示式。 51、编码容量 encoded volume 条码字符集中所能表示的字符数的最大值。 52、条码原版胶片 bar code film master 条码胶片的母片。 53、一维条码 linear bar code;one-dimentional barcode 只在一维方向上表示信息的条码符号。 54、二维条码 two-dimentional bar code 在二维方向上表示信息的条码符号。 55、特种条码 special bar code 特殊材料制成的条码。 56、条码字符的值 character value 一维条码由条码逻辑式向字符集转换的中间值。 57、码字 codeword 二维条码字符的值。由条码逻辑式象字符集转换的中间值。 58、纠错字符 error correction character 二维条码中,错误检测和错误纠正的字符。 59、纠错码字 error correction codeword 二维条码中,纠错字符的值。 四条形码的一些基本概念 ◆码制 条码的码制是指条码符号的类型,每种类型的条码符号都是由符合特定编码规则的条和空组合而成。每种码制都具有固定的编码容量和所规定的条码字符集。条码字符中字符总数不能大于该种码制的编码容量。常用的一维码的码制包括:EAN码、39码、交插25码、UPC码、128码、93码,及 Codabar(库德巴码)等。 ◆条码字符集 条码字符集是指某种码制所表示的全部字符的集合。有些码制仅能表示10个数字字符:0到9,如EAN/UPC码,25条码;有些码制除了能表示10个数字字符外,还可以表示几个特殊字符,如库德巴条码。39条码可表示数字字符:0~9,26个英文字母:A~Z以及一些特殊符号。 ◆连续性与非连续性 条码符号的连续性是指每个条码字符之间不存在间隔,相反,非连续性是指每个条码字符之间存在间隔。从某种意义上讲,由于连续性条码不存在条码字符间隔,即密度相对较高,而非连续性条码的密度相对较低。但非连续性条码字符间隔引起误差较大,一般规范不给出具体指标限制。而对连续性条码除了控制尺寸误差外,还需控制相邻条与条,空与空的相同边缘间的尺寸误差及每一条码字符的尺寸误差。 ◆定长条码与非定长条码 定长条码是指仅能表示固定字符个数的条码。非定长条码是指能表示可变字符个数的条码。例如:EAN/UPC码是定长条码,它们的标准版仅能表示12个字符,39码为非定长条码。 定长条码由于限制了表示字符的个数,即密码的无视率相对较低,因为就一个完整的条码符号而言,任何信息的丢失总会导致密码的失败。非定长条码具有灵活、方便等优点,但受扫描器及印刷面积的控制,它不能表示任意多个字符,并且在扫描阅读过程中可能产生因信息丢失而引起错误密码,这些缺点在某些码制(如交插25 码)中出现的概率相对较大,这个缺点可通过识读器或计算机系统的校验程度而克服。 ◆双向可读性 条码符号的双向可读性,是指从左、右两侧开始扫描都可被识别的特性。绝大多数码制都可双向识读,所以都具有双向可读性。事实上,双向可读性不仅仅是条码符号本身的特性,它是条码符号和扫描设备的综合特性。对于双向可读的条码,识读过程中译码器需要判别扫描方向。有些类型的条码符号,其扫描方向的判定是通过起始符与终止符来完成。例如39 码、交插25码、库德巴码。有些类型的条码,由于从两个方向扫描起始符和终止符所产生的数字脉冲信号完全相同,所以无法用它们来判别扫描方向。例如:EAN和UPC码。在这种情况下,扫描方向的判别则是通过条码数据符的特定组合来完成的。对于某些非连续性条码符号,例如:39条码,由于其字符集中存在着条码字符的对称性(例如字符“*”与“P”,“M”与“—”等),在条码字符间隔较大时,很可能出现因信息丢失而引起的译码错误。 ◆自校验特性 条码符号的自校验特性是指条码字符本身具有校验特性。若在一条码符号中,一个印刷缺陷(例如,因出现污点把一个窄条错认为宽条,而相邻宽空错认为窄空)不会导致替代错误,那么这种条码就具有自校验功能。例如39条码、库德巴条码、交插25条码都具有自校验功能;EAN和UPC条码、93条码等都没有自校验功能。自校验功能也能校验出一个印刷缺陷。对于大于一个的印刷缺陷,任何自校验功能的条码都不可能完全校验出来。对于某种码制,是否具有自校验功能是由其编码结构决定的。码制设置者在设置条码符号时,均须考虑自校验功能。 五 一维条码控件