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1、第三章第三章(1)条码技术概论条码技术概论条码的起源条码的起源条码的发展条码的发展条码技术研究内容条码技术研究内容条码起源条码起源我们从超市的应用需求说起：在超市的货品价我们从超市的应用需求说起：在超市的货品价格结算中：格结算中：只有十几种商品：可以凭脑袋记忆。只有十几种商品：可以凭脑袋记忆。若有上百种商品：可以查帐本。若有上百种商品：可以查帐本。如果有上万种商品，甚至更多呢？如果有上万种商品，甚至更多呢？如何提高信息的录入、计算速度，就成了制如何提高信息的录入、计算速度，就成了制约工作效率的瓶颈。约工作效率的瓶颈。编码的出现编码的出现用一个简单的符号代表某一个实体。用一个简单的符号代表某一个
2、实体。身份证号码、学号、课程编号、商品编号、身份证号码、学号、课程编号、商品编号、包装箱编号等等。包装箱编号等等。只要给定了这个编号，就能够只要给定了这个编号，就能够唯一唯一确定一个确定一个实体。实体。在超市中，只要给出了商品编号，就能够直在超市中，只要给出了商品编号，就能够直接确定是什么商品、价格、折扣等等。接确定是什么商品、价格、折扣等等。问题：如何输入这个编码？理解这个编码？问题：如何输入这个编码？理解这个编码？条码的出现条码的出现用一个图形符号来表示某种商品，用一个图形符号来表示某种商品，代表康师傅红烧牛肉面。代表康师傅红烧牛肉面。有一个设备，只要能在这个符号上一扫描，就能有一个设备，
3、只要能在这个符号上一扫描，就能够自动地得到这种商品的详细信息。够自动地得到这种商品的详细信息。自动识别技术自动识别技术银行、公交车月票、上班考勤、学生早操管银行、公交车月票、上班考勤、学生早操管理等等。理等等。自动识别技术是信息数据自动识读、自动输自动识别技术是信息数据自动识读、自动输入计算机的重要方法和手段，也已经初步形入计算机的重要方法和手段，也已经初步形成了包括条码技术、射频技术、生物识别、成了包括条码技术、射频技术、生物识别、语音识别、图象识别及磁卡技术、等以计算语音识别、图象识别及磁卡技术、等以计算机、光、机、电、通讯技术为一体的高新科机、光、机、电、通讯技术为一体的高新科学技术。学
4、技术。条码技术的发展条码技术的发展作为自动识别技术之一的条码技术，从作为自动识别技术之一的条码技术，从4040年年代进行研究开发，代进行研究开发，7070年代逐渐形成了规模，年代逐渐形成了规模，近近3030年则取得了长足的发展。年则取得了长足的发展。条码技术的发展条码技术的发展早在早在2020世纪世纪4040年代后期，美国乔年代后期，美国乔伍德兰德伍德兰德（Joe Wood LandJoe Wood Land）和贝尼）和贝尼西尔佛（西尔佛（Beny Beny SilverSilver）两位工程师就开始研究用条码表示）两位工程师就开始研究用条码表示食品项目以及相应的自动识别设备，并于食品项目以及
5、相应的自动识别设备，并于19491949年获得了美国专利。年获得了美国专利。6060年代后期，西年代后期，西尔尔韦韦尼尼亚亚（SylvaniaSylvania）发发明明了一种被北美了一种被北美铁铁路系路系统统所采所采纳纳的条的条码码系系统统。19671967年辛辛那提市的年辛辛那提市的KrogerKroger超市安装了第一超市安装了第一套条套条码扫码扫描零售系描零售系统统。条码技术的发展条码技术的发展1970年，美国超级市场年，美国超级市场AdHoc委员会制定了委员会制定了通用商品代码通用商品代码 UPC 代码（代码（UniversalProductCode）美国统一代码委员会（美国统一代码委
6、员会（UniformCodeCouncil，UCC）于）于1973年建立了年建立了UPC商品条码应用商品条码应用系统。同年，系统。同年，UPC条码标准宣布。条码标准宣布。条码技术的发展条码技术的发展19771977年，欧洲共同体在年，欧洲共同体在1212位的位的UPC-AUPC-A商品条码商品条码的基础上，开发出与的基础上，开发出与UPC-AUPC-A商品条码兼容的商品条码兼容的欧洲物品编码系统（欧洲物品编码系统（EuropeanArticle EuropeanArticle Numbering SystemNumbering System），简称），简称EANEAN系统，并签署系统，并签署了
7、欧洲物品编码协议备忘录，正式成立了欧了欧洲物品编码协议备忘录，正式成立了欧洲物品编码协会（洲物品编码协会（European Article European Article Numbering AssociationNumbering Association），简称），简称EANEAN。条码技术的发展条码技术的发展直到直到1981年，由于年，由于EAN组织已发展成为一个组织已发展成为一个国际性组织，改称为国际性组织，改称为“国际物品编码协会国际物品编码协会”（InternationalArticleNumberingAssociation），简称），简称EANInternational。相应的
8、自动识别设备和印制技术也得到了长相应的自动识别设备和印制技术也得到了长足的发展。足的发展。条码技术的特点条码技术的特点简单。简单。条码符号制作容易，扫描操作简单易行。条码符号制作容易，扫描操作简单易行。信息采集速度快。信息采集速度快。普通计算机的键盘录入速度是普通计算机的键盘录入速度是200字符分钟，字符分钟，而利用条码扫描录入信息的速而利用条码扫描录入信息的速度是键盘录入的度是键盘录入的20倍。倍。采集信息量大。采集信息量大。利用条码扫描，一次可以采集几利用条码扫描，一次可以采集几十位字符的信息，十位字符的信息，而且可以通过选择不同码制的而且可以通过选择不同码制的条码增加字符密度，使录入的信
9、息量成倍增加。条码增加字符密度，使录入的信息量成倍增加。条码技术的特点条码技术的特点可靠性高可靠性高。键盘录入数据，误码率为三百分之一，键盘录入数据，误码率为三百分之一，利用光学字符识别技术，误码率约为万分之一。利用光学字符识别技术，误码率约为万分之一。而采用条码扫描录入方式，误码率仅有百万分之而采用条码扫描录入方式，误码率仅有百万分之一，首读率可达一，首读率可达98以上。以上。灵活、实用。灵活、实用。条码符号作为一种识别手段可以单条码符号作为一种识别手段可以单独使用，也可以和有关设备组成识别系统实现自独使用，也可以和有关设备组成识别系统实现自动化识别，还可和其他控制设备联系起来实现整动化识别
10、，还可和其他控制设备联系起来实现整个系统的自动化管理。同时，在没有自动识别设个系统的自动化管理。同时，在没有自动识别设备时，也可实现手工键盘输入。备时，也可实现手工键盘输入。条码技术的特点条码技术的特点自由度大。自由度大。识别装置与条码标签相对位置的自由识别装置与条码标签相对位置的自由度要比度要比OCR大得多。条码通常只在一维方向上表大得多。条码通常只在一维方向上表示信息，而同一条码符号上所表示的信息是连续，示信息，而同一条码符号上所表示的信息是连续，这样即使是标签上的条码符号在条的方向上有部这样即使是标签上的条码符号在条的方向上有部分残缺，仍可以从正常部分识读正确的信息。分残缺，仍可以从正常
11、部分识读正确的信息。设备结构简单、成本低。设备结构简单、成本低。条码符号识别设备的结条码符号识别设备的结构简单，操作容易，无需专门训练。其它自动化构简单，操作容易，无需专门训练。其它自动化识别技术相比较，推广应用条码技术，所需费用识别技术相比较，推广应用条码技术，所需费用较低。较低。条码技术涉及的内容条码技术涉及的内容编码规则：采用何种编码方式？编码规则：采用何种编码方式？(原则、代码原则、代码定义定义)符号表示技术：符号设计、表示、制作符号表示技术：符号设计、表示、制作条码印刷：将条码符号印制在商品包装上。条码印刷：将条码符号印制在商品包装上。颜色、材质、大小等要求。颜色、材质、大小等要求。
12、条码识别：条码识读设备的研制、生产、使条码识别：条码识读设备的研制、生产、使用。用。信息处理：根据条码得到商品的详细信息。信息处理：根据条码得到商品的详细信息。条码技术发展方向条码技术发展方向小型化和微型化。小型化和微型化。条码阅读设备：无线数据采集器，扫描器重条码阅读设备：无线数据采集器，扫描器重点是图像式和激光式扫描器。点是图像式和激光式扫描器。条码技术推广应用方面：在线式专用译码器，条码技术推广应用方面：在线式专用译码器，可与专用设备配套；便携式数据采集器；工可与专用设备配套；便携式数据采集器；工业应用中需要研制扫描工作距离大的固定式业应用中需要研制扫描工作距离大的固定式扫描器。扫描器。
13、用于小批量印制的各种专用印制机用于小批量印制的各种专用印制机。条码基础知识条码的基本概念条码的符号结构条码的编码方法和分类条码的识读原理条码的概念条码是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。标识在一瓶古井贡酒上的条码符号标识在一瓶古井贡酒上的条码符号 码制的概念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。常用的一维条码码制包括：EAN(欧欧洲洲物物品品编编码码协协会会)条码、UPC条码(通通用用商商品品代代码码)、UCC(美美国
14、国统统一一代代码码委委员员会会)/EAN-128条码、交插25条码、39条码、93条码、库德巴条码等。字符集字符集字符集是指某种码制的条码符号可以表示的字符集是指某种码制的条码符号可以表示的字母、数字和符号的集合。字母、数字和符号的集合。有些码制仅能表示有些码制仅能表示10个数字字符：个数字字符：0到到9，如，如EANUPC条码；条码；有些码制除了能表示有些码制除了能表示10个数字字符外，还可个数字字符外，还可以表示几个特殊字符，如库德巴条码。以表示几个特殊字符，如库德巴条码。39条条码可表示数字字符：码可表示数字字符：09，26个英文字母：个英文字母：AZ以及一些特殊符号。以及一些特殊符号。
15、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存在间隔，相反，非连续性是指每个条码字符之间存在间隔符之间存在间隔(如如2525条码条码)。定长条码与非定长条码定长条码是条码字符个数固定的条码，仅能定长条码是条码字符个数固定的条码，仅能表示固定字符个数的代码。非定长条码是指表示固定字符个数的代码。非定长条码是指条码字符个数不固定的条码，能表示可变字条码字符个数不固定的条码，能表示可变字符个数的代码。例如：符个数的代码。例如：EAN/UPC条码是定长条码是定长条码，它们的标准版仅能表示条码，它们的标准版仅能表示12
16、个字符，个字符，39条码则为非定长条码。条码则为非定长条码。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。自校验特性如果印制在商品上的条码符号受损，还能识读吗？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。条码密度如何在一支钢笔上贴上一个条码？如何在一支钢笔上贴上一个条码？条条码码密密度度是是指指单单位位长长度度条条码码所所表表示示条条码码字字符符的的个个数数。显显然然，对对于
17、于任任何何一一种种码码制制来来说说，各各单单元元的的宽宽度度越越小小，条条码码符符号号的的密密度度就就越越高高，也也越越节节约约印印刷刷面面积积，但但由由于于印印刷刷条条件件及及扫扫描描条条件件的的限限制制，我我们们很很难难把把条条码码符符号号的密度做得太高。的密度做得太高。条码质量 条码质量指的是条码的印制质量，其判定主要从外观、条（空）反射率、条（空）尺寸误差、空白区尺寸、条高、数字和字母的尺寸、校验码、译码正确性、放大系数、印刷厚度、印刷位置几个方面进行。条码的质量是确保条码正确识读的关键。条码的符号结构条码的种类条码可分为一维条码和二维条码。一维条码是通常我们所说的传统条码。一维条码按
18、照应用可分为商品条码和物流条码。商品条码包括EAN码和UPC码，物流条码包括128码、ITF码、39码、库德巴（Codabar）码等。二维条码根据构成原理、结构形状的差异，可分为两大类型：一类是行排式二维条码（2D stacked bar code）；另一类是矩阵式二维条码（2D matrix bar code）。条码符号的编码方法 条码是利用“条”和“空”构成二进制的“0”和“1”，并以它们的组合来表示某个数字或字符，反映某种信息的。但不同码制的条码在编码方式上却有所不同。一般有以下两种：1.宽度调节编码法 2.模块组配编码法 宽度调节编码法宽度调节编码法即条码符号中的条和空由宽、窄两种单元
19、组成的条码编码方法。按照这种方式编码时，是以窄单元(条或空)表示逻辑值“0”，宽单元(条或空)表示逻辑值“l”。宽单元通常是窄单元的23倍。模块组配编码法模块组配编码法即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。按照这种方式编码，条与空是由模块组合而成的。一个模块宽度的条模块表示二进制的“1”，而一个模块宽度的空模块表示二进制的“0”。条码字符的编码容量代码的编码容量每一种代码结构可能编制的代码数量的最大值。条码字符的编码容量条码字符的编码容量条码字符的编码容量宽度调节法编码容量宽度调节法编码容量 仅仅有有两两种种宽宽度度单单元元的的条条码码符符号号，即即编编码码容容量量为为：C(n
20、，k)，这这里里，C(n，k)=n(n-1).(n-k+1)k!。其其中中，n是是每每一一条条码码字字符符中中所所包包含含的的单单元元总总数数，k是是宽宽单单元元或窄或窄单单元的数量。元的数量。例如：例如：39条码，它的每个条码字符有条码，它的每个条码字符有9个单元组成，个单元组成，其中其中3个是宽单元，个是宽单元，其余是窄单元，那么，其编码其余是窄单元，那么，其编码容量为：容量为：C(9，3)=987(321)=84条码字符的编码容量模块组配的条码符号编码容量 若每个条码字符包含的模块是恒定的，其编码容量为C(n-1，2k-1)，其中n为每一条码字符中包含模块的总数，k是每一条码字符中条或空
21、的数量，k应满足1kn2。例如93码，它的每个条码字符中包含9个模块，每个条码字符中的条的数量为3个，其编码容量为：C(9-1，23-1)=87654(54321)=56条码的校验与纠错方式发现条码错误、改正错误的能力。一般都有校验能力。但纠错能力比较复杂。附加校验位：例如奇（偶）校验，在编码中添加一位，保证1的个数为奇（偶）数。数学计算的方法。通过函数变换来校验数据的正确性。条码识读基本原理条码符号的光学特性条码扫描器正是利用黑条和白空对光的反射率不同来读取条码数据的。光电转换、信号放大及整形电信号转换为计算机能够识别的符号。作业请从码制特征、符号结构。编码方法等几个方面比较25条码、交叉25条码、39码和库德巴条码。