二维条码知识概述

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1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.二维条码 一维维条码虽然然提高了了资料收收集与资资料处理理的速度度，但由由於受到到资料容容量的限限制，一一维条码码仅能标标识商品品，而不不能描述述商品，因因此相当当依赖电电脑网路路和资料料库。在在没有资资料库或或不便连连网路的的地方，一一维条码码很难派派上用场场。也因因此，最最近几年年开始有有人提出出一些储储存量较较高的二二维条码码。由於於二维条条码具有有高密度度、大容容量、抗抗磨损等等特点，所所以更拓拓宽了条条码的应应用领域域。 近近年来，随随着资料料自动

2、收收集技术术的发展展，用条条码符号号表示更更多资讯讯的要求求与日俱俱增，而而一维条条码最大大资料长长度通常常不超过过15个个字元，故故多用以以存放关关键索引引值(KKey)，仅可可作为一一种资料料标识，不不能对产产品进行行描述，因因此需透透过网路路到资料料库抓取取更多的的资料项项目，因因此在缺缺乏网路路或资料料库的状状况下，一一维条码码便失去去意义。此此外一维维条码有一一个明显显的缺点点，即垂垂直方向向不携带带资料，故故资料密密度偏低低。当初初这样设设计有二二个目的的：(11) 为为了保证证局部损损坏的条条码仍可可正确辨辨识，(2) 使扫瞄瞄容易完完成。 要要提高资资料密度度，又要要在一个个固

3、定面面积上印印出所需需资料，可可用二种种方法来来解决：(1) 在一一维条码码的基础础上向二二维条码码方向扩扩展，(2) 利用图图像识别别原理，采采用新的的几何形形体和结结构设计计出二维维条码。前前者发展展出堆叠叠式(SStacckedd)二维维条码，後後者则有有矩阵式式(Maatriix)二二维条码码之发展展，构成成现今二二维条码码的两大大类型。堆叠式二维维条码的编编码原理理是建立立在一维维条码的基基础上，将将一维条条码的高高度变窄窄，再依依需要堆堆成多行行，其在在编码设设计、检检查原理理、识读读方式等等方面都都继承了了一维条条码的特特点，但但由於行行数增加加，对行行的辨别别、解码码算法及及软

4、体则则与一维维条码有所所不同。较较具代表表性的堆堆叠式二二维条码码有PDDF4117, Codde166K, Supperccodee, CCodee49等等。 矩矩阵式二二维条码码是以矩矩阵的形形式组成成，在矩矩阵相应应元素位位置上，用用点(DDot)的出现现表示二二进制的的 “11”，不不出现表表示二进进制的 “0”，点点的排列列组合确确定了矩矩阵码所所代表的的意义。其其中点可可以是方方点、圆圆点或其其它形状状的点。矩矩阵码是是建立在在电脑图图像处理理技术、组组合编码码原理等等基础上上的图形形符号自自动辨识识的码制制，已较较不适合合用“条条码”称称之。具具有代表表性的矩矩阵式二二维条码码有

5、 DDataamattrixx, MMaxiicodde, Verricoode, Sooftsstriip, Codde1, Phhiliips Dott Coode等等。 二二维条码码的新技技术在119800年代晚晚期逐渐渐被重视视，在资料储储存量大大、资讯随随着产品品走、可以传传真影印印、错误纠纠正能力力高等等特性下下，二维维条码在119900年代初初期已逐逐渐被使使用。第8.1节节 二维维条码的基基本概念念二维条码术术语定义义1. 堆叠式二维维条码(22D SStacckedd Coode)堆叠式式二维条条码是一一种多层层符号(Mullti-Roww Syymboologgy)，通通常

6、是将将一维条条码的高高度截短短再层叠叠起来表表示资料料。 2. 矩阵式二维维条码(22D MMatrrix Codde)矩矩阵式二二条码是一一种由中中心点到到与中心心点固定定距离的的多边形形单元所所组成的的图形，用用来表示示资料及及其它与与符号相相关功能能。 3. 资料字元(Datta CCharractter)用於表表示特定定资料的的ASCCII字字元集的的一个字字母、数数字或特特殊符号号等字元元。 4. 符号字元(Symmboll Chharaacteer)依依条码符号号规则定定义来表表示资料料的线条条、空白白组合形形式。资资料字元元与符号号字元间间不一定定是一对对一的关关系。一一般情况况

7、下，每每个符号号字元分分配一个个唯一的的值。 5. 代码集(CCodee Seet)代代码集是是指将资资 字元元转化为为符号字字元值的的方法。 6. 字码(Coodewwordd)字码码是指符符号字元元的值，为为原始资资料转换换为符号号字元过过程的一一个中间间值，一一种条码码的字码码数决定定了该类类条码所有有符号字字元的数数量。 7. 字元自我检检查(CCharractter Sellf-CChecckinng)字字元自我我检查是是指在一一个符号号字元中中出现单单一的印印刷错误误时，扫扫瞄器不不会将该该符号字字元解码码成其它它符号字字元的特特性。 8. 错误纠正字字元(EErroor CCor

8、rrecttionn Chharaacteer)用用於错误误侦测和和错误纠纠正的符符号字元元，这些些字元是是由其它它符号字字元计算算而得，二二维条码码一般有有多个错错误纠正正字元用用於错误误侦测以以及错误误纠正。有有些线性性扫瞄器器有一个个错误纠纠正字元元用於侦侦测错误误。 9. E错误纠正正(Errasuure Corrrecctioon)EE错误是是指在已已知位置置上因图图像对比比度不够够，或有有大污点点等原因因造成该该位置符符号字元元无法辨辨识，因因此又称称为拒读读错误。通通过错误误纠正字字元对EE错误的的恢复称称为E错错误纠正正。对於於每个EE错误的的纠正仅仅需一个个错误纠纠正字元元。

9、 10. T错误纠正正(Errrorr Coorreectiion)T错误误是指因因某种原原因将一一个符号号字元识识读为其其它符号号字元的的错误，因因此又称称为替代代错误。TT错误的的位置以以及该位位置的正正确值都都是未知知的，因因此对每每个T错错误的纠纠正需要要两个错错误纠正正字元，一一个用於於找出位位置，另另一个用用於纠正正错误。 11. 错误侦测(Errror Dettecttionn)一般般是保留留一些错错误纠正正字元用用於错误误侦测，这这些字元元被称为为侦测字字元，用用以侦测测出符号号中不超超出错误误纠正容容量的错错误数量量，从而而保证符符号不被被读错。此此外，也也可利用用软体透透过

10、侦测测无效错错误纠正正的计算算结果提提供错误误侦测功功能。若若仅为EE错误纠纠正则不不提供错错误侦测测功能。 条码扫瞄器器的分类类 一一般对条条码扫瞄瞄器的分分类如图图7.11所示，共共可分为为四类：(1) 手持持雷射条条码扫瞄瞄器(HHandd-Heeld Lasser Barr Coode Reaaderr)，(2) 固定式式雷射条条码扫瞄瞄器(FFixeed LLaseer BBar Codde RReadder)，(33) CCCD条条码扫瞄瞄器(CCharrge Couupleed DDeviice Barr Coode Reaaderr)，(4) 光笔条条码扫瞄瞄器(WWANDD或

11、称LLighht PPen)。若依依扫瞄方方式分类类，则有有单点点式、线型与面面型等等叁种。图7.1 条码扫瞄瞄器的分分类 条条码扫瞄瞄器可分分为二个个独立之之部份：输入元元件(IInpuut DDeviice)及解码码器(DDecooderr)。二二者可一一体成型型，也可可以电线线连接，或或利用红红外线以以无线方方式输送送资料。 输输入元件件主要包包括光电电转换系系统与类类比数位位转换器器两大部部份，光光电系统统主要用用来扫瞄瞄条码，扫扫瞄动作作可藉着着操作者者手的移移动或条条码的移移动来完完成。当当光源照照射到条条码，反反射光经经光路设设计落在在感测元元件上时时，感测测元件随随着不同同内射

12、光光之强度度转换成成不同的的类比讯讯号，经经类比数数位(AA/D)转换器器器处理理成数位位码输出出。 数数位码输输出到解解码器中中，将数数位码解解译成条条码讯号号，即完完成了条条码扫瞄瞄的工作作。条码码扫瞄器器的读取取系统结结构如图图7.22所示：图7.2 条码扫瞄瞄器的读读取系统统结构1. 光笔条码扫扫瞄器其其取像方方式为单单点式，藉藉由人手手之移动动来完成成扫瞄条条码之动动作，扫扫瞄速度度可达每每秒3”到到30”。光光笔的读读取方式式为接触触式读取取，光笔笔尖端条条码距离离最多只只能容许许0.005”，可可视为读读取距离离，属於於条码扫瞄瞄器之低低阶产品品。目前前的光笔笔只能读读取一维维条

13、码。较较需注意意的是光光径需符符合最小小条码间距距，以能能完整读读取条码码之资料料，光源源采波长长6600nm LEDD为主。 2. CCD条码码扫瞄器器 线型型CCDD主要用用於一维维条码，而而面型CCCD主主要应用用於资料料量丰富富的二维维条码。其其感测元元件为光光耦合器器(Chhargge-CCouppledd Deevicce)，一一般简称称为CCCD。CCCD的的取像方方式是属属於线型型接触式式，由於於其感测测元件长长度涵盖盖条码长度度范围，所所以读取取时并不不需要左左右移动动，CCCD的解解析度约约为20048ddpi，扫扫瞄速度度较光笔笔快。CCCD的的读取距距离较雷雷射式的的短

14、，传传统CCCD读取取距离约约可容许许1025mmm，并并非一定定要完全全接触。目目前则在在增加读读取距离离上努力力，已经经有2”5”之之加强型型CCDD开发出出来，未未来则希希望读取取距离能能加强至至10”。在在读取宽宽度上，以以60mmm与880mmm为主，光光源则以以波长6660nnm红光光发光二二级体(LEDD)阵列列为主。 3. 雷射扫瞄器器藉由雷雷射光束束的扫瞄瞄来读取取条码的资资料，因因此其读读取距离离较长，约约可达110”。由由於它和和笔式读读码机一一样，可可自由移移动到物物体处扫扫瞄，因因此条码码的长度度在容许许的范围围下并不不会受到到限制，而而且扫瞄瞄时可悬悬空划过过，不必

15、必像笔式式读码机机要接触触到条码码的表面面。雷射射扫瞄器器特别适适用於大大量扫瞄瞄以及印印刷品质质较差的的条码。 二二维条码码扫瞄器器主要由由美国叁叁大厂SSymbbo TTechh、PSSC、WWelcch AAllyyn积极极推广中中，已成成为扫瞄瞄器一重重要发展展趋势。二维条码的的识别 二二维条码码的识别别有两种种方法：(1) 透过过线型扫扫瞄器逐逐层扫瞄瞄进行解解码，(2) 透过照照相和图图像处理理对二维维条码进行行解码。对对於堆叠叠式二维维条码，可可以采用用上述两两种方法法识读，但但对绝大大多数的的矩阵式式二维条条码则必必须用照照相方法法识读，例例如使用用面型CCCD扫扫瞄器。 用用线型扫扫瞄器如如线型CCCD、雷雷射枪对对二维条条码进行行辨识时时，如何何防止垂垂直方向向的资料料漏读是是主要的的技术关关键，因因为在识识别二维维条码符号号时，扫扫瞄线往往往不会会与水平平方向平平行。解解决这个个问题的的方法之之一是必必须保证证条码的每每一层至至少有一一条扫瞄瞄线完全全穿过，否否则解码码程序不不识读。这这种方法法简化了了处理过过程，但但却降低低了资料料密度，因因为每层层必须要要有足够够的高度度来确保保扫瞄线线完全穿穿过，如如图7.3所示示。