2条码技术与应用修改

2020/1/12第4章条码技术与应用－－数据自动采集技术参考书：《条码技术及应用》（化工出版社）2020/1/12引入问题一：超市的结算麻烦•在超市的货品价格结算中：•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。•如果有上万种商品，甚至更多呢？•如何提高信息的录入、计算速度呢?2020/1/12可想的方案--使用代码-条码•用一个简单的符号代表某一个实体。如身份证号码、商品编号、包装箱编号等等。•只要给定了这个编号，就能够唯一确定一个实体。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。这样,就存在:•问题二：如何输入这个编码？理解这个编码？•1、用一个图形符号来表示某种商品，•2、有一个设备，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。2020/1/12一、条码的基础知识第一节条码的基本概念和符号结构第二节条码的历史与发展第三节条码技术2020/1/12第一节条码的基本概念和符号结构•1、什么是条码？•2．常用条码术语•3．条码基本概念•4．条码符号的结构•5.条码的特点•6.条码的应用领域2020/1/12条码是由一组规则排列的条、空以及对应的字符组成的标记.“条”指对光线反射率较低的部分，“空”指对光线反射率较高的部分，这些条和空组成的数据表达一定的信息，并能够用特定的设备识读，转换成与计算机兼容的二进制和十进制信息。1．什么是条码?2020/1/122．常用条码术语空白区起始符第一个字符对第二个字符对终止符空白区12342020/1/12•（1）条码（barcode）：由一组规则排列的条、空及对应字符组成的标记，用以表示一定的信息。•（2）条码系统（barcodesystem）：由条码符号设计、制作及扫描阅读组成的自动识别系统。•（3）条（bar）：条码中反射率较低的部分。3．条码基本概念2020/1/12•（4）空（space）：条码中反射率较高的部分。•（5）空白区（cleararea）：条码左右两端外侧与空的反射率相同的限定区域。•（6）起始符（startcharacter）：位于条码起始位置的若干条与空。•（7）终止符（stopcharacter）：位于条码终止位置的若干条与空。•（8）条码字符（barcodecharacter）：表示一个字符的若干条与空；2020/1/12•（9）条码校验符（barcodecheckcharacter）：表示校验码的条码字符•（10）条码长度（barcodelength）：从条码起始符前缘到终止符后缘的长度。•（11）条码密度（barcodedensity）：单位长度的条码所表示的字符个数。•（12）模块（module）：组成条码的基本单位。•（13)码制：条形码中的条和空的不同组合方法，所构成的不同符号体系。2020/1/12•（14）条码字符集：各种码制所表示的字符集合•（15）连续性与非连续性：连续性，每个条码字符之间不存在间隔，反之非连续性•（16）定长条码与非定长条码：定长条码，仅能表示固定字符个数的条码，反之非定长条码。•（17）双向可读性：从条码的左、右两侧开始扫描都有可被识别的特性。•（18）自校验特性：条码本身自有校验特性，由码制决定。2020/1/124．条码符号的结构│空白区│起始字符│数据字符│校验字符│终止字符│空白区│供人识读字符2020/1/125．条码的分类•一维条码。•1）商品条码：EAN码和UPC码。•2）物流条码：128码、ITF码、39码、库德巴（Codabar）码等。•二维条码。•1）行排式二维条码（2Dstackedbarcode）•2）矩阵式二维条码（2Dmatrixbarcode）2020/1/12条码一维条码二维条码商品条码物流条码行排式二维条码矩阵式二维条码128码、ITF码、39码、库德巴EAN码、UPC码条码的分类2020/1/126、条码的特点条码作为一种图形识别技术与其他识别技术相比有如下特点：1、简单、易于制作，可印刷，被称为“可印刷的计算机语言”。2、信息采集速度快。3、采集信息量大。2020/1/12•4、可靠性高。据统计，键盘输入平均每300个字符一个错误，而条码输入平均每15000个字符一个错误。•5、设备结构简单、成本低。•6、灵活、实用。•7、自由度大。•识别装置与条码标签相对位置的自由度要比OCR大得多。2020/1/12END2020/1/127、主要应用领域(^_^)•（1）商业零售领域•（2）图书馆•（3）仓储管理与物流跟踪•（4）质量跟踪管理•（5）数据自动录入（二维条码）2020/1/121、条码的产生2、UPC与UCC3、EAN4、在日本的发展5、在我国的发展第二节、条码的历史与发展2020/1/121．条码的产生（续）•条码技术最早产生在风声鹤唳的二十年代，诞生于Westinghouse的实验室里。•一位名叫JohnKermode性格古怪的发明家“异想天开”地想对邮政单据实现自动分检，那时候对电子技术应用方面的每一个设想都使人感到非常新奇。2020/1/121．条码的产生（续）•他的想法是在信封上做条码标记，条码中的信息是收信人的地址，就象今天的邮政编码。•为此Kermode发明了最早的条码标识，设计方案非常的简单，即一个“条”表示数字“1”，二个“条”表示数字“2”，以次类推。•然后，他又发明了由基本的元件组成的条码识读设备：一个扫描器(能够发射光并接收反射光)；一个测定反射信号条和空的方法，即边缘定位线圈；和使用测定结果的方法，即译码器。2020/1/123．条码的产生（续）20世纪40年代后期，美国乔·伍德兰德和贝尼·西尔佛两位工程师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1949年获得了美国专利。该图案很像微型射箭靶，称作“公牛眼”条码。20年后，乔·伍德兰德作为IBM公司的工程师成为北美地区的统一代码——UPC码的奠基人。2020/1/122．UPC1970年，美国超级市场AdHoc委员会制定了通用商品代码——UPC代码（UniversalProductCode），UPC商品条码首先在杂货零售业中试用，这为以后该码制的统一和广泛采用奠定了基础。2020/1/125．UCC美国统一代码委员会（UniformCodeCouncil，UCC）于1973年建立了UPC商品条码应用系统。同年，食品杂货业把UPC商品条码作为该行业的通用商品标识，为条码技术在商业流通销售领域里的广泛应用，起到了积极的推动作用。2020/1/123．EAN欧洲物品编码系统（EAN）1977年，欧洲共同体在12位的UPC-A商品条码的基础上，开发出与UPC-A商品条码兼容的EAN系统，并签署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（EuropeanArticleNumberingAssociation），简称EAN。1981年，由于EAN组织已发展成为一个国际性组织，改称为“国际物品编码协会”（InternationalArticleNumberingAssociation），简称EANInternational。2020/1/124．条码在日本的发展日本从1974年开始着手建立POS系统（PointofSaleSystem），研究有关条码标准以及信息输入方式和印制技术等，并在EAN系统基础上，于1978年制定出日本物品编码JAN码。同年，日本加入国际物品编码协会，开始厂家登记注册，并全面转入条码技术及其系列产品的开发工作。2020/1/125、条码技术在我国的发展1991年4月，中国物品编码中心（ANCC）代表我国加入国际物品编码协会EAN，为全面开展我国条码工作创造了先决条件。中国商品条码系统成员数量近年来迅速增加，截止到2002年12月31日，我国共有8万多家企业成为中国商品条码系统成员。党的十六大报告明确指出：“以信息化带动工业化，优先发展信息产业，在经济和社会领域广泛应用信息技术”。条码技术推广应用工作作为我国信息化发展的重要基础工作之一，已被国家列入“十五”计划纲要。2020/1/12中国物品编码中心于2003年4月启动“中国条码推进工程”。中国条码推进工程的总体目标第一阶段：启动期（2003年）第二阶段：起飞期（2004至2006年）第三阶段：成熟期（2007年）5、条码技术在我国的发展（续）2020/1/12第三节条码技术(^_^)3.1、条码技术与自动识别技术3.2、条码技术的研究对象与特点3.3、条码技术产品的发展方向2020/1/123.1自动识别技术与条码技术•自动识别技术是以计算机技术和通信技术的发展为基础的综合性科学技术，是信息数据自动识读、自动输入计算机的重要方法和手段。•自动识别技术是包括条码技术、磁条（卡）技术、光学字符识别、系统集成化、射频技术、声音识别及视觉识别等集计算机、光、机电、通信技术为一体的自动识别高新技术学科。•由此可见，条码技术只是自动识别技术的一种。2020/1/123.2条码技术的研究对象与特点3.2.1条码技术的含义3.2.2条码技术的研究对象（五大部分）3.2.2.1编码规则3.2.2.2符号表示技术3.2.2.3识读技术3.2.2.4印刷技术3.2.2.5条码应用系统设计技术2020/1/123.2.1条码技术的含义•条码技术主要包括：条码编码原理及规则标准、条码译码技术、光电技术、印刷技术、扫描技术、通信技术、计算机技术等。•不论哪一种条码，都具有的共同点是：–（1）条码符号图形结构简单。–（2）每个条码字符均由一定数量的条码符号组成，占有一定的宽度和印制面积。–（3）每种编码方案均有自己的字符集。–（4）每种编码方案与对应的阅读装置的性能要求密切配合。2020/1/123.2.2条码技术的研究对象(^_^)3.2.2.1编码规则人们将为管理对象编制的由数字、字母、数字字母组成的的代码序列称为编码编码规则主要研究编码原则、代码定义等。编码规则是条码技术的基本内容，也是制定码制标准和对条码符号进行识别的主要依据。2020/1/123.2.2.1.1编码原则•1．1唯一性原则–（1）对同一商品项目的商品必须分配相同的商品标识代码。–（2）对不同商品项目的商品必须分配不同的商品标识代码。•1．2无含义性原则–最大限度地利用商品项目代码的编码容量。•1．3稳定性原则–尽可能地减少商品标识代码的变更，保持其稳定性。2020/1/123.2.2.1.2编码方法•（1）宽度调节法•25条码是一种只有条表示信息的非连续型条码。条码字符由规则排列的５个条构成，其中有两个宽单元，其余是窄单元。宽单元一般是窄单元的三倍，宽单元表示二进制的“1”，窄单元表示二进制的“0”。按这种方式编码时，是以窄元素(条纹或间隔)表示逻辑值“0”，宽元素(条纹或间隔)表示逻辑值“l”。2020/1/123.2.2.1.2编码方法•（2）模块组配法•商品条码模块的标准宽度是0.33mm，它的一个字符由两个条和两个空构成，每一个条或空由1-4个标准宽度模块组成。一个标准宽度的条模块表示二进制的“1”，而一个标准宽度的空模块表示二进制的“0”。2020/1/123.2.2.1.3编码容量(^_^)•宽度调节法编码容量•仅有两种宽度单元的条码符号，即编码容量为：C(n，k)，这里，C(n，k)=n(n-1)...(n-k+1)／k!。其中，n是每一条码字符中所包含的单元总数，k是宽单元或窄单元的数量。•例如：39条码，它的每个条码字符有9个单元组成，其中3个是宽单元，其余是窄单元，那么，其编码容量为：C(9，3)=9×8×7／(3×2×1)=84。2020/1/123.2.2.1.3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的数量，k应满足1≤k≤n／2。•例如93码，它的每个条码字符中包含9个模块，每个条码