條碼的基礎(chǔ)知識

1、第二章 條碼的基礎(chǔ)知識2.1 條碼的基本概念、符號結(jié)構(gòu)及分類2.2 條碼的編碼理論概述2.3 條碼的生成與印刷2.4 條碼識讀2.5 條碼質(zhì)量檢測2.6 條碼防偽技術(shù) 2.1.1 條碼的基本概念1. 1.條碼（條碼（Bar CodeBar Code）將寬度不等的多個黑條和空白，按照一定的編碼規(guī)則排列，用以表達(dá)一組信息的圖形標(biāo)識符。2. 2. 代碼（代碼（CodeCode）一組由字符、符號或信號碼元以離散形式表示信息的明確的規(guī)則體系。代碼就是程序員用開發(fā)工具所支持的語言寫出來的源文件。3. 3.碼制碼制條形碼的編碼要求， 數(shù)字系統(tǒng)的主要功能是處理信息。 因此必須將信息表示成能夠識別的電路，便于運

2、算存儲的形式。4. 4.條碼字符集條碼字符集某種碼制所表示的全部字符的集合。5. 5.連續(xù)性與非連續(xù)性連續(xù)性與非連續(xù)性連續(xù)性是指每個條碼字符之間不存在間隔；非連續(xù)性是指每個條碼字符之間存在間隔。6. 6.定長條碼與非定長條碼定長條碼與非定長條碼定長條碼是指僅能表示固定字符個數(shù)的條碼。如：EAN-13條碼非定長條碼是指能表示可變字符個數(shù)的條碼。如：EAN-128條碼。7. 7.雙向可讀性雙向可讀性8. 8.自校驗性自校驗性非連續(xù)型條碼25條碼庫德巴碼3939條碼條碼2.1.2 條碼的符號結(jié)構(gòu)1. 1.編碼方法編碼方法條碼是利用條紋和間隔或?qū)捳瓧l紋（間隔）構(gòu)成二進制的“0”和“1”，并以它們的組合

3、來表示某個數(shù)字或字符，反映某種信息。（1）寬度調(diào)節(jié)法按照這種編碼方式，窄單元（條紋或間隔）表示邏輯值“0”，寬單元（條紋或間隔）表示邏輯值“1”。寬單元通常是窄單元的23倍。25條碼：只有條表示信息的非連續(xù)型條碼。寬單元寬單元窄單元窄單元（2）模塊組合法按照這種編碼方式，條與空是由標(biāo)準(zhǔn)寬度的模塊組合而成。一個標(biāo)準(zhǔn)寬度的條模塊表示“1”，一個標(biāo)準(zhǔn)寬度的空模塊表示“0”。條模塊條模塊（條紋）（條紋）空模塊空模塊（間隔）（間隔）商品條商品條碼模塊碼模塊標(biāo)寬標(biāo)寬0.33mm表示一個條碼字符表示一個條碼字符2. 2.條碼容量條碼容量（1）寬度調(diào)節(jié)法其中，n是每一條碼字符中所包含的單元總數(shù)，k是寬單元或窄

4、單元的數(shù)量。（2）模塊組合法 !) 1() 2)(1(kknnnnCkn )!12(1) 12() 1() 3)(2)(1(121 kknnnnCkn 其中，n為每一條碼字符中包含模塊的總數(shù)，k是每一條碼字符中條或空的數(shù)量，k應(yīng)滿足 1 k n2。3. 3.糾錯方式糾錯方式（1）一維條碼 校驗碼（2）二維條碼 2.3.1 2.3.1 條碼的生成條碼的生成從編制到條碼的轉(zhuǎn)化過程，使之圖形化。1.按照標(biāo)準(zhǔn)自行編制2.商業(yè)化編碼軟件2.3.2 2.3.2 條碼的印刷條碼的印刷預(yù)印刷現(xiàn)場印制2.3.3 2.3.3 印刷載體印刷載體條碼印刷對載體的要求：條碼印刷對載體的要求：（1）反射性、透明、半透明性

5、好的材料 避免使用產(chǎn)生鏡面反射的載體避免使用產(chǎn)生鏡面反射的載體（2）耐候性強，受力后尺寸穩(wěn)定，著色牢靠，油墨擴散適中，滲洇性小，平滑度、光潔度好 常用：紙、銅版紙、膠版紙、白紙板 塑料：BOPP、PE(著色力差，需進行表 面處理) 瓦楞紙板：預(yù)印制 金屬：馬口鐵、鋁箔2.3.4 2.3.4 印刷技術(shù)印刷技術(shù)1.柔性版印刷柔性版印刷（flexography），也常簡稱為柔版印刷，使用柔性版、通過網(wǎng)紋傳墨輥傳遞油墨施印的一種印刷方式。柔版印刷，印版一般采用厚度1-5mm的感光樹脂版。油墨分三大類，分別是水性油墨、醇溶性油墨、UV油墨。由于柔版印刷所用油墨符合綠色環(huán)保，目前已被大量用于食品包裝印刷，

6、前景廣闊。適于放大系數(shù)較大的商品條碼（2.00），外包裝箱2.非柔性版印刷（1）凸版印刷使用凸版(圖文部分凸起的印版)進行的印刷。（2）凹版印刷圖像從表面上雕刻凹下的制版技術(shù)。（3）平版印刷( Planography )利用油、水不相容的原理，使用圖文和空白部分處在同一水平面上的印版進行的印刷。（4）絲網(wǎng)印刷絲網(wǎng)印刷屬于孔版印刷，它與平印、凸印、凹印一起被稱為四大印刷方法。印版(紙膜版或其它版的版基上制作出可通過油墨的孔眼)在印刷時，通過一定的壓力使油墨通過孔版的孔眼轉(zhuǎn)移到承印物(紙張、陶瓷等)上，形成圖象或文字。2.3.5 2.3.5 符號的技術(shù)要求符號的技術(shù)要求1. 1.機械特性機械特性

7、(1)(1)條碼符號尺寸公差與條寬減少量（條碼符號尺寸公差與條寬減少量（BWRBWR） (2)(2)缺陷缺陷 (3)(3)邊緣粗糙度邊緣粗糙度 (4) (4)油墨厚度油墨厚度 允許允許不允許不允許（a a）允許）允許（b b）不允許）不允許2. 2.光學(xué)特性光學(xué)特性 （1）反射率選擇的依據(jù)反射率選擇的依據(jù)條空對比度條空對比度 RL：空的反射率：空的反射率 RD ：條的反射率：條的反射率LDLRRRPCS（2 2）顏色搭配）顏色搭配 黑條白空是最佳選擇方案。只要保證條和空有足黑條白空是最佳選擇方案。只要保證條和空有足夠的對比度，也可選用其它顏色搭配。夠的對比度，也可選用其它顏色搭配。反差最大化原

8、則反差最大化原則滿足標(biāo)準(zhǔn)要求滿足標(biāo)準(zhǔn)要求2.3.6 2.3.6 條碼符號位置條碼符號位置( (GB/T14257-2009 GB/T14257-2009 商品條碼條碼符號放置指南商品條碼條碼符號放置指南) )1. 1.商品條碼放置通則商品條碼放置通則（1 1）選擇與應(yīng)用環(huán)境相匹配的條碼符號）選擇與應(yīng)用環(huán)境相匹配的條碼符號（2 2）避免不同條碼標(biāo)識沖突）避免不同條碼標(biāo)識沖突（3 3）確定合適的條碼符號數(shù)量）確定合適的條碼符號數(shù)量（4 4）位置相對統(tǒng)一、便于掃描）位置相對統(tǒng)一、便于掃描（5 5）避免選擇位置）避免選擇位置2. 2.選擇適當(dāng)?shù)臈l碼符號放置方向選擇適當(dāng)?shù)臈l碼符號放置方向（a a）通則）

9、通則商品包裝上條碼符號宜商品包裝上條碼符號宜橫橫向向放置。橫向放置時，條放置。橫向放置時，條碼符號的供人識別字符應(yīng)碼符號的供人識別字符應(yīng)為為從左至右從左至右閱讀。在印刷閱讀。在印刷方向不能保證印刷質(zhì)量和方向不能保證印刷質(zhì)量和商品包裝表面商品包裝表面曲率及面積曲率及面積不允許的情況下，可以將不允許的情況下，可以將條碼符號條碼符號縱向縱向放置。縱向放置?？v向放置時，條碼符號供人識放置時，條碼符號供人識別字符的方向宜與條碼符別字符的方向宜與條碼符號周圍的其他圖文相協(xié)調(diào)。號周圍的其他圖文相協(xié)調(diào)。 （b b）曲面上的符號方向）曲面上的符號方向（）條碼符號的條平行于曲面的母線）條碼符號的條平行于曲面的母線

10、 條碼符號表面曲度條碼符號表面曲度 3030（）條碼符號的條垂直于曲面的母線）條碼符號的條垂直于曲面的母線 條碼符號表面曲度條碼符號表面曲度30302. 2.儲運包裝商品上條碼符號的放置儲運包裝商品上條碼符號的放置（1 1）包裝箱）包裝箱（）符號位置）符號位置 儲運包裝外包裝箱的所有儲運包裝外包裝箱的所有四個直立面四個直立面上或上或相鄰兩個直立面相鄰兩個直立面上。上。（）符號方向）符號方向 橫向橫向放置放置（）邊緣間距）邊緣間距（2 2）淺的盒或箱）淺的盒或箱（）高度小于）高度小于50mm50mm，大于或等于大于或等于32mm32mm的盒或箱的盒或箱 條碼符號到單元直立邊的條碼符號到單元直立邊

11、的距離距離不小于不小于19mm19mm（）高度小于）高度小于32mm32mm的盒的盒或箱或箱條碼符號到單元直立邊的距條碼符號到單元直立邊的距離離不小于不小于19mm19mm3. 3.物流單元上條碼符號的放置物流單元上條碼符號的放置（）符號位置）符號位置每個完整的物流單元上至少有一個印有條碼符號的物流標(biāo)簽。每個完整的物流單元上至少有一個印有條碼符號的物流標(biāo)簽。物流標(biāo)簽宜放置在物流單元物流標(biāo)簽宜放置在物流單元的直立面上，推薦一個物流的直立面上，推薦一個物流單元上使用兩個相同的物流單元上使用兩個相同的物流標(biāo)簽，短的面盒長的面右邊標(biāo)簽，短的面盒長的面右邊各放置一個。各放置一個。（）符號方向）符號方向

12、橫向橫向放置放置（）條碼符號放置）條碼符號放置a. a.托盤包裝托盤包裝b. b.箱包裝箱包裝2.4.1 條碼的識讀原理1. 1.基本工作原理基本工作原理電路放大光電轉(zhuǎn)換器光線光線光學(xué)系統(tǒng)成像成像電信號電信號模擬電壓模擬電壓方波信號方波信號濾波整形譯碼器數(shù)字信號數(shù)字信號接口電路接口電路光強信號光強信號電信號（模擬信號）電信號（模擬信號）整形后信號（數(shù)字信號）整形后信號（數(shù)字信號）2. 2.條碼識讀系統(tǒng)的組成條碼識讀系統(tǒng)的組成（1 1）光源）光源（630nm630nm的紅光）的紅光）（a a）半導(dǎo)體發(fā)光二極管）半導(dǎo)體發(fā)光二極管半導(dǎo)體發(fā)光二極管記作半導(dǎo)體發(fā)光二極管記作LEDLED，是由，是由P P

13、型半導(dǎo)體形成的型半導(dǎo)體形成的P P層和層和N N型半導(dǎo)體形成的型半導(dǎo)體形成的N N層，以及中間的由雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)成的有源層，以及中間的由雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)成的有源層組成。有源層是發(fā)光區(qū)，其厚度為層組成。有源層是發(fā)光區(qū)，其厚度為0.10.10.2m0.2m左右。左右。(b)(b)激光器激光器氣體：波長穩(wěn)定，多用于長度測量固體：功率大，功耗小，體積小，工作壓力低，壽命長， 可靠性高，價格低廉激光的特點：方向性強，單色性和相干性好，光強度高（2 2）光電轉(zhuǎn)換）光電轉(zhuǎn)換接收器接收器光光電電硅光電池、光電二極管、光電三極管（3 3）放大、整形與計數(shù)）放大、整形與計數(shù)（4 4）譯碼）譯碼（a a）自動掃描條碼符號的譯

14、碼）自動掃描條碼符號的譯碼 數(shù)據(jù)率高，對譯碼單元的譯碼速度和條碼辨別及處理數(shù)據(jù)率高，對譯碼單元的譯碼速度和條碼辨別及處理能力要求高。能力要求高。（b b）手動掃描條碼信號的譯碼）手動掃描條碼信號的譯碼（5 5）通信接口）通信接口3. 3.識讀設(shè)備選擇識讀設(shè)備選擇（1 1）與條碼識讀系統(tǒng)有關(guān)的基本概念）與條碼識讀系統(tǒng)有關(guān)的基本概念 （）首讀率、誤碼率、拒識率）首讀率、誤碼率、拒識率首首讀讀率率誤誤碼碼率率拒拒識識率率 首次讀出條碼符號數(shù)量首次讀出條碼符號數(shù)量首讀率首讀率100 識讀條碼符號的總數(shù)量識讀條碼符號的總數(shù)量 一般要求首讀率在一般要求首讀率在85以上，誤碼率低于以上，誤碼率低于0.01

15、，拒識率低于，拒識率低于1。 錯誤識別次數(shù)錯誤識別次數(shù)誤碼率誤碼率100 識別總次數(shù)識別總次數(shù) 不能識別的條碼符號數(shù)量不能識別的條碼符號數(shù)量拒識率拒識率100 條碼符號的總數(shù)量條碼符號的總數(shù)量（）掃描器的分辨率）掃描器的分辨率掃描器的分辨率是指掃描器在識讀條碼符號時，能夠分辨出的掃描器的分辨率是指掃描器在識讀條碼符號時，能夠分辨出的條條( (空空) )寬度的最小值。它與掃描器的掃描光點（掃描系統(tǒng)的光寬度的最小值。它與掃描器的掃描光點（掃描系統(tǒng)的光信號的采集點）尺寸有著密切的關(guān)系。掃描光點尺寸的大小則信號的采集點）尺寸有著密切的關(guān)系。掃描光點尺寸的大小則是由掃描器光學(xué)系統(tǒng)的聚焦能力決定的，聚焦能

16、力越強，所形是由掃描器光學(xué)系統(tǒng)的聚焦能力決定的，聚焦能力越強，所形成的光點尺寸越小，則掃描器的分辨率越高。成的光點尺寸越小，則掃描器的分辨率越高。調(diào)節(jié)掃描光點大小的方法調(diào)節(jié)掃描光點大小的方法(1)(1)采用一定尺寸的探測器接收光欄采用一定尺寸的探測器接收光欄(2)(2)通過控制實掃描光點的大小通過控制實掃描光點的大小優(yōu)化的選擇：優(yōu)化的選擇：光點直徑光點直徑( (橢橢圓形的光點是圓形的光點是指短軸尺寸指短軸尺寸) )為最窄單元寬為最窄單元寬度值的度值的0.80.81.01.0倍。倍。 掃描器掃描器非接觸式非接觸式接觸式接觸式掃描時與條碼符號直接接觸。掃描時與條碼符號直接接觸。 掃描時與條碼符號之

17、間保掃描時與條碼符號之間保持一定距離范圍。持一定距離范圍。 激光激光掃描器掃描工作距離一般為掃描器掃描工作距離一般為2076厘米；厘米； CCD掃描器的掃描景深一般為掃描器的掃描景深一般為2.55厘米厘米新型新型的的CCD掃描器的識讀距離擴展到掃描器的識讀距離擴展到17.78厘米。厘米。 掃描景深（工作景深）與掃描景深（工作景深）與條碼符號的最窄單元寬度條碼符號的最窄單元寬度X X以以及條碼其他的質(zhì)量參數(shù)有關(guān)。及條碼其他的質(zhì)量參數(shù)有關(guān)。（ ）工作距離和工作景深）工作距離和工作景深 掃描器進行多重掃描時每秒的掃描次數(shù)。掃描器進行多重掃描時每秒的掃描次數(shù)。掃描器掃描器在掃描條碼符號時其探測器接收到

18、的反射光是漫在掃描條碼符號時其探測器接收到的反射光是漫反射光，而不是直接的鏡向反射光，方能保證正確識讀。反射光，而不是直接的鏡向反射光，方能保證正確識讀。對于對于被弄臟、弄皺的條碼符號在掃描過程中容易發(fā)生被弄臟、弄皺的條碼符號在掃描過程中容易發(fā)生信號信號變形，通過信號整形還原變形，通過信號整形還原 。（ ）抗鏡向反射能力抗鏡向反射能力（ ）抗污染、抗皺折能力抗污染、抗皺折能力（ ）掃描頻率掃描頻率（2 2）條碼掃描器的選擇原則）條碼掃描器的選擇原則（）與條碼符號相匹配）與條碼符號相匹配（ ）首讀率）首讀率（ ）工作空間）工作空間（ ）接口要求）接口要求（ ）性價比）性價比（3 3）常用識讀設(shè)備

19、）常用識讀設(shè)備條碼符號條碼符號轉(zhuǎn)鏡轉(zhuǎn)鏡光敏器件光敏器件激光二級管激光二級管激光式掃描頭激光式掃描頭優(yōu)點：優(yōu)點：識讀距離適應(yīng)能力識讀距離適應(yīng)能力強；具有穿透保護膜識讀強；具有穿透保護膜識讀的能力；識讀的精度和速的能力；識讀的精度和速度較易提高。度較易提高。缺點：缺點：對識讀的角度要求對識讀的角度要求比較嚴(yán)格；只能識讀行排比較嚴(yán)格；只能識讀行排式二維碼（如式二維碼（如PDF417PDF417碼）碼）和一維碼。和一維碼。（）激光槍）激光槍()()CCDCCD掃描器掃描器CCD元件是一種元件是一種電子自動掃描的電子自動掃描的光電轉(zhuǎn)換器。光電轉(zhuǎn)換器。非非 接接 觸觸 式式 特點：特點：無任何機械運動部無

20、任何機械運動部件，性能可靠，壽命長；件，性能可靠，壽命長；按元件排列的節(jié)距或總長按元件排列的節(jié)距或總長計算，可以進行測長；價計算，可以進行測長；價格比激光槍便宜；可測條格比激光槍便宜；可測條碼的長度受限制；景深小。碼的長度受限制；景深小。()()光筆與卡槽式掃描器光筆與卡槽式掃描器 光筆：耗電量非常低。光筆：耗電量非常低。 卡槽式：卡槽式：內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和光筆類似內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和光筆類似。全向掃描平臺全向掃描平臺 標(biāo)準(zhǔn)尺寸的條碼以任何方標(biāo)準(zhǔn)尺寸的條碼以任何方向通過掃描器都能被整體向通過掃描器都能被整體掃描。掃描。屬于全向激光掃描器屬于全向激光掃描器2.5.1 2.5.1 條碼質(zhì)量指標(biāo)條碼質(zhì)量指標(biāo)1.

21、1.最低反射率（最低反射率（R Rminmin ） 2. 2.最高反射率（最高反射率（ R Rmaxmax ） 3. 3.符號反差（符號反差（SCSC） 4. 4.整體閥值（整體閥值（GTGT） 5. 5.空反射率（空反射率（R Rs s） 6. 6.單元單元 7 .7 .單元邊緣單元邊緣8. 8.邊緣判定邊緣判定 9. 9. 邊緣反差（邊緣反差（ECEC） 10.10.最小邊緣反差（最小邊緣反差（ECECminmin）11.11.調(diào)制度（調(diào)制度（MODMOD）12.12.單元反射率不均勻性（單元反射率不均勻性（ ERN ERN）13.13.缺陷（缺陷（defectsdefects）14.14

22、.可譯碼度（可譯碼度（decodability ) decodability ) 2.5.2 2.5.2 條碼檢測手段條碼檢測手段1. 1.檢驗方法檢驗方法（1 1）外觀）外觀（2 2）反射率）反射率（3 3）尺寸誤差）尺寸誤差（4 4）空白區(qū)尺寸）空白區(qū)尺寸（5 5）條高）條高（6 6）數(shù)字、字母尺寸）數(shù)字、字母尺寸（7 7）檢驗碼）檢驗碼（8 8）譯碼正確性）譯碼正確性（9 9）放大系數(shù)）放大系數(shù)（1010）印刷厚度）印刷厚度（1111）印刷位置）印刷位置2. 2.檢測設(shè)備檢測設(shè)備（1 1）放大倍數(shù)為）放大倍數(shù)為50X50X以上的顯微鏡或相應(yīng)倍率的放大鏡以上的顯微鏡或相應(yīng)倍率的放大鏡（2

23、2）網(wǎng)形目鏡測微尺）網(wǎng)形目鏡測微尺（3 3）最小分度值為）最小分度值為0.5mm0.5mm的鋼板尺的鋼板尺（4 4）最小分度值為）最小分度值為0.01mm0.01mm的的 測厚儀測厚儀 （5 5）條碼檢測儀）條碼檢測儀2.5.3 2.5.3 常見質(zhì)量問題與解決方案常見質(zhì)量問題與解決方案1. 1.碼制碼制2. 2.唯一性唯一性3. 3.外觀外觀4. 4.反射率、反射率、PCSPCS值值5. 5.條高條高6. 6.放大系數(shù)放大系數(shù)7. 7.空白區(qū)尺寸空白區(qū)尺寸8. 8.譯碼譯碼9. 9.尺寸誤差尺寸誤差10.10.條碼位置條碼位置防偽條碼防偽條碼紅外隱形條碼紅外隱形條碼金屬條碼金屬條碼熒光條碼熒光條碼覆蓋式隱式條碼覆蓋式隱式條碼光化學(xué)處理隱形條光化學(xué)處理隱形條碼碼隱形油墨印刷隱形條碼隱形油墨印刷隱形條碼2.6.1 紅外隱形條碼紅外隱形條碼1.多功能覆隱條碼技術(shù)多功能覆隱條碼技術(shù)用專用材料通過特殊工藝將用專用材料通過特殊工藝將條碼覆蓋隱藏在下面，融合條碼覆蓋隱藏在下面，融合為一體不可剝離，肉眼和可為一體不可剝離，肉眼和可見光儀器不可見，只能用專見光儀器不可見，只能用專用儀器識讀，上面可以印刷用儀器識讀，上面可以印刷其他文字或圖形，具有自動其他文字或圖形，具有自動識別和防偽功能。識別和防偽功能。2.光化學(xué)處理的隱形條碼光化學(xué)處理的隱形條碼用光學(xué)的方法對普通的可視條碼進行處理，這樣處理