条码识别技术基本情况

来源：中为咨询www.zwzyzx.com 【日期：2016-03-24 16:36:17】【打印】【关闭】

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条码识别技术是集条码理论、光电技术、计算机技术、通信技术、电子机械技术于一体的综合性技术。条码具有制作简单、信息收集速度快、准确率高、信息量大、成本低和识读设备方便易用等优点，条码的基本类型和识别技术原理如下：

（1）条码类型

目前，条码主要分为一维码和二维码两大类。

一维码是在一个方向（一般是水平方向）由一组按照一定编码规则排列，宽度不等的条（Bar）和空（Space）及其对应的字符组成的标识，用以表示一定信息。常用的一维码编码规则有EAN码、UPC码、128码、39码、库德巴码等。一维码简单直观、管理方案成熟，运用广泛。但是一维码所携带的信息量有限，如商品条码（EAN-13码）仅能容纳13位阿拉伯数字，更多的信息只能依赖商品数据库的支持，因此在一定程度上也限制了一维码的应用范围。

二维码是在一维码的基础上发展而来的，可在水平和垂直方向的平面二维空间存储信息。相比一维码，二维码信息容量大，在一个二维码中可以存储1000个字节以上；信息密度高，同样面积大小的二维码可以是一维码信息密度的100倍以上；识别率极高，由于二维码有极强的数据纠错技术，即便存在部分破损、污损的面积也能被正确读出全部信息；编码范围广，凡是可以数字化的信息均可编码。常见的二维码编码规则有PDF417、QRCode、DataMatrix、AztecCode等。

（2）条码识别技术

条码是通过将宽度/大小不等的多个黑条/块和白条/块按照一定的编码规则排列，用以表达一组信息的图形标识。而条码信息的读取主要通过识读设备中的光学系统对条码进行扫描，再通过译码软件将图形标识信息翻译成相应的数据，从而实现对条码所包含信息的读取。

根据扫描及译码方式的差异，条码识别技术主要包括激光扫描技术和影像扫描技术两大类，其基本情况如下：

①激光扫描技术

激光扫描系统由扫描系统、信号整形、译码三部分组成，其基本原理如下图所示：

扫描系统主要是通过激光二极管产生光束，通过摆动镜的摆动将激光折射到条码表面，条码表面反射的漫射光被感光元件接收后，通过光电转换效应转化为电信号；信号整形部分由信号放大、滤波、整形组成，它的功能在于将电信号处理成与条码条空宽度相对应的高低电平的矩形方波信号；译码部分由集成电路芯片和译码软件实现，它的功能是对得到的条码矩形方波信号进行译码，并将结果输出到条码应用系统的数据采集终端。

激光扫描技术相比其他条码识别技术而言，具有扫描景深大、扫描角度宽、扫描速度快、识别率高，技术方案成熟等优点，目前在一维码识读设备中占据主导地位。但是，激光扫描技术无法扫描手机屏等自主光源材质显示的条码。同时，激光扫描由于只有水平一个扫描维度，无法扫描二维码。

②影像扫描技术

根据图像扫描维度的差异，影像扫描技术可进一步分为线性影像扫描技术和面阵影像扫描技术。线性影像扫描技术只可识读一维码，面阵影像扫描技术对一维码和二维码均可识读。目前，面阵影像扫描技术是影像扫描技术的主要发展趋势，以下内容主要基于面阵影像扫描技术。影像扫描技术的基本原理如下图所示：

影像扫描技术的扫描系统主要为CCD、CMOS等图像传感器，条码识读设备通过图像传感器对条码图像进行采集。其中，线性影像扫描技术一般采用CCD图像传感器，而面阵影像扫描技术普遍采用CMOS图像传感器。图像预处理主要是对采集的图像进行降噪、背景分离、图像校正等。二值化和模块确定环节是将预处理后的图像信息还原为黑、白两色的图像，然后定位、分割条码黑白模块，译码软件根据条码编码规则进行比对，确定条码字符值，进而读取二维码所包含的信息。

在手机等智能终端设备中，上述的图像处理和识读过程主要通过共用智能终端中的MCU芯片和相应的应用程序实现，即“软解码”；在专用的条码识读设备中，上述图像处理和识读过程主要通过独立的MCU芯片和嵌入式软件实现，即“硬解码”。

相比激光扫描技术，影像扫描技术的成本较高，技术较复杂，但适用领域更广泛，面阵影像扫描技术对一维码和二维码均可读取。同时，影像扫描技术利用先进的图像处理技术对于有污染、残缺、产生几何畸变的条码图像进行预处理,然后再进行条码识别，相比激光扫描技术进一步提高了识读率，优势明显。因此，影像扫描技术是未来条码识别技术的主要发展方向。

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