第二章 条码的基础知识
条码的基础知识
条码的基础知识| 2007-4-12 17:19:00条码的基础知识本章要点：本章主要介绍条码的基础知识，包括条码的基本概念和符号结构、条码的编码方法和分类、条码的识读原理。
要求了解条码符号的特征及结构、编码容量的计算、条码识读原理等，理解常见条码术语的含义、代码与条码的关系，掌握编码方法和常见条码符号的特点、字符集、应用领域。
2.1 条码的基本概念、符号结构及分类2.1.1 条码的基本概念1.条码(bar code)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。
条码通常用来对物品进行标识，这个物品可以是用来进行交易的一个贸易项目，如一瓶啤酒或一箱可乐，也可以是一个物流单元，如一个托盘。
所谓对物品的标识，就是首先给某一物品分配一个代码，然后以条码的形式将这个代码表示出来，并且标识在物品上，以便识读设备通过扫描识读条码符号而对该物品进行识别。
图2-1即是标识在一瓶古井贡酒上的条码符号。
条码不仅可以用来标识物品，还可以用来标识资产、位置和服务关系等。
图2-1 标识在一瓶古井贡酒上的条码符号2.代码（code）代码即一组用来表征客观事物的一个或一组有序的符号。
代码必须具备鉴别功能，即在一个信息分类编码标准中，一个代码只能惟一地标识一个分类对象，而一个分类对象只能有一个惟一的代码，比如按国家标准“人的性别代码”规定，代码“1”表示男性，代码“2”表示女性，而且这种表示是惟一的。
我们在对项目进行标识时，首先要根据一定的编码规则为其分配一个代码，然后再用相应的条码符号将其表示出来。
如图2-1所示，图中的阿拉伯数字6902018994262即是该瓶古井贡酒的商品标识代码，而在其上方由条和空组成的条码符号则是该代码的符号表示。
在不同的应用系统中，代码可以有含义，也可以无含义，有含义代码可以表示一定的信息属性，如:某厂的产品有多种系列，其中代码60000-69999是电器类产品；70000-79999为汤奶锅类产品；80000-89999为压力锅类炊具等等，从编码的规律可以看出，代码的第一位代表了产品的分类信息，是有含义的。
条码的基础知识
条码的基础知识目录一、条码的基础知识 (2)1.1 条码的基本概念 (3)1.1.1 条码的定义 (4)1.1.2 条码的起源和发展 (5)1.2 条码的分类 (6)1.2.1 按照使用范围分类 (8)1.2.2 按照编码方式分类 (9)1.3 条码的结构 (9)1.3.1 条码的组成元素 (10)1.3.2 条码的排列方式 (11)1.4 条码的编码规则 (13)1.4.1 EAN/UPC条码编码规则 (14)1.4.2 ITF14条码编码规则 (15)1.4.3 39条码编码规则 (16)二、条码的应用 (16)2.1 物流跟踪与管理系统 (18)2.2 零售商品管理 (19)2.3 仓储管理 (20)2.4 工业自动化生产线 (21)三、条码的技术与发展 (22)3.1 条码识别技术的发展 (23)3.2 条码打印技术的发展 (24)3.3 条码扫描设备的发展 (26)3.4 条码应用系统的集成与发展 (27)四、条码的标准与规范 (29)4.1 国际条码标准 (30)4.2 国家或地区条码标准 (31)4.3 条码应用中的规范与要求 (32)一、条码的基础知识定义与构成：条码是一种由特定规则排列的黑白条棒状图形，通过光电扫描设备读取并转换为计算机可识别的数据。
条码由一系列规则排列的条和空组成，其中条代表不同的信息，空则用于区分不同的条码符号。
条码通常由条形码数字、起始符、中间分隔符和终止符等构成。
条码类型：根据不同的应用需求和特性，条码分为多种类型，如UPC码、EAN码、Code 39码、Code 128码等。
每种类型的条码具有不同的编码规则和使用场景。
UPC码主要用于美国零售业的商品标识，EAN码则广泛应用于全球商品标识。
编码原理：条码的编码原理是将数字信息按照一定的规则进行编码，形成特定的图形符号。
不同的条和空代表不同的数字信息，通过光电扫描设备将这些图形符号转换为电信号，再进一步转换为计算机可识别的数据。
条形码习题及答案
+-练习题及答案第一章条码技术概论一．双选题10道1．美国乔²伍德兰德（Joe Wood Land）和贝尼²西尔佛（BenySilver）两位工程师把图案很像微型射箭靶的代码，表示食品项目以及相应的自动识别设备，1949年获得了美国专利。
被称作什么代码？A. “公牛眼”代码B. 库德巴码2．条码技术诞生于20世纪﹍﹍﹍﹍年代。
A.80B. 403．在条码阅读设备的开发方面，﹍﹍﹍﹍是今后的发展趋势，扫描器的重点是图像式和激光式扫描器等品种。
A. 在线式阅读器B. 无线阅读器4．各种扫描器的首读率一般应达到﹍﹍﹍﹍以上，而分辨率一般应达中等分辨率。
A. 95％B.80%5．目前较常用的﹍﹍﹍﹍码制有EAN条码、UPC条码、25条码、交插25条码、库德巴码、39条码、128条码等。
A. 一维条码B. 二维条码6．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，我国已有﹍﹍﹍﹍万多家企业成为中国商品条码系统成员。
A. 8B. 207．根据我国条码发展战略，5年后，即2008年实现系统成员数量翻一番，保有量达到﹍﹍﹍﹍万家，年发展数4万家系统成员保有量居世界第二，仅次于美国。
A. 15B. 208．编码规则主要研究编码原则、﹍﹍﹍﹍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。
A. 代码定义B. 条码识读原理9．特德²威廉斯（Ted Williams）于1988•年推出第二个二维条码码制﹍﹍﹍﹍码，该码的结构类似于49码，是一种比较新型的码制，适用于激光系统。
A.16KB.QR码10．当扫描器扫读条码符号时，光敏元件将扫描到的光信号转变为模拟电信号，模拟电信号经过放大、滤波、整形等信号处理，转变为﹍﹍﹍﹍。
A．图象信号B．数字信号二．四选题10道1．乔²伍德兰德作为IBM公司的工程师成为北美地区的统一代码——﹍﹍﹍﹍码的奠基人。
第二章条码基础知识
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2.条码的符号结构
供人识读字符
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第二节 条码的编码理论
• 1.代码的编码方法：不同的编码系统规定了 不同用途的代码的数据格式、含义及编码 规则。编制代码需遵循相关标准和规范， 根据具体情况选择合适的代码结构，根据 唯一性、无含义性、稳定性原则进行编制。
• 2.条码符号的编码方法（重点讲述）
• 第四节 条码识读基本原理
• 2.4.1 条码符号的光学特性 • 2.4.2 光电转换、信号放大及整形
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第一节 条码的基本概念、符号 结构及分类
• 1.基本概念 • a.条码：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。如：
• b.代码：代码即一组用来表征客观事物的一 个或一组有序的符号。
• 如25码：
• 条码密度：单位长度的条码所表示的条码字符的个数。
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1.基本概念
• f.定长条码和非定长条码：
• 定长条码：条码字符个数固定的条码
• 非定长条码：条码字符个数不固定的条码
• 例如：EAN-13条码是定长条码，EAN-128条码为 非定长条码
• g.双向可读性：从左右两侧开始扫描都可被是别 的特性。
第二章 条码基础知识
• 第一节 条码的基本概念、符号结构及分类
• 2.1.1条码的基本概念 • 2.1.2条码的符号结构 • 2.1.3条码的分类
• 第二节 条码的编码理论概述
• 2.2.1代码的编码方法 • 2.2.2条码符号的编码方法 • 2.2.3编码容量 • 2.2.4条码的校验与纠错方式
• 第三节 几种常见的条码
第二章 条码基础知识
90 º θ 1
θ 5 3
6
条码符号位置选择原则
（6）避免选择的位置 • 不应把条码符号放置在有穿孔、冲切口、开口、装订 钉、拉丝拉条、接缝、折叠、折边、交叠、波纹、隆 起、褶皱、其他图文和纹理粗糙的地方。 • 不应把条码符号放置在转角处或表面曲率过大的地方。 • 不应把条码符号放置在包装的折边或悬垂物下边。
与条码识读系统有关的基本概念
首次读出条码符号数量 首读率＝——————————×100％ 识读条码符号的总数量 错误识别次数 误码率＝——————×100％ 识别总次数
不能识别的条码符号数量 拒识率＝———————————×100％ 条码符号的总数量
一般要求首读率在85％以上，拒识率低于1 ％，误码率低于0.01％。但对于一些重要场合， 要求首读率为100％，误码率为百万分之一。
条码符号放置指南
• 体积大或笨重的商品包装 （1）包装特征：有两个方向上（宽/高、宽/深或高/深）的长度大于45cm，或 重量超过13kg的商品包装。 （2）符号位置：对于体积大或笨重的商品包装，条码符号宜放在包装背面右 侧下半区域。包装背面不宜放置时，可以放置在包装除底面外的其他面上。 可选的符号放置方法：一个放置在包装背面的右下部分，另一个放置在包装 正面的右上部分，见图。
光笔和卡槽扫描器:只能识读一维条码
激光扫描器：只能识读排式二维条码和一维条码 图像式扫描器：识读一维条码，排式和矩阵式 二维条码
※按扫描的方式分类
单向扫描器
平台式扫描器
多向扫描器 悬挂式扫描器
全悬式全向激光扫描器
常用的条码识读设备
常用的一维条码识读设备有激光枪、CCD扫描器、光笔 与卡槽式扫描器、全向扫描平台。
数据采集器
条形码的基本常识
条形码也称为线条码和条码，它是一种通用的商品包装标签，可以说是商品的身份证。
通过它可反映出许多信息，在商品的生产、销售、贮存和检查沟通信息等方面起到了重要作用。
条形码广泛用于商标、包装物和书刊等产品上，成为交流联系的纽带。
此外，了解和掌握条形码印刷、使用的若干知识，提高条形码的印刷质量，具有十分重要的意义。
一、条形码的结构与识读原理条形码是由一组宽窄不等、黑白相间的平行线条按特定格式与间距组合起来的符号，通常印在商品或印刷品上，可以代替各种文字信息，并能通过光电读出装置，随时读取数据。
ＥＡＮ条码系统由条码符号本身、条码识读装置、接口以及计算机组成，完成商品信息的输入和输出。
条码识读的符号有两种，条码符号为长方形线条图形，光学扫描器的信息读出主要就是对这些条码符号进行阅读和识别。
数字符号是在线条外的数字和字母，包括０～９数字，Ａ～Ｚ字母，可直接为肉眼所识别，一般以８位到１６位，码制不同，位数也不一样。
条形码线条的排列、宽度及线数由各使用厂商自行规定，决定编码的含义。
一般在其两端均有始读、终读的记号，有的还在条线下面印有数字，可以直接识别或用光学文字读取机解读，因而也能进行商品计数、统计和管理工作。
条码系统的识读性能如何，也就是说条码系统能否正常使用，主要取决于系统的识读能力和条码的印刷质量。
条码作为一种编码信息，它是人和计算机通话联系的一种特定语言。
条码中黑白粗细相间的线条符号，粗的黑线条在计算机中作为１，细的黑线条表示０，通过辑逻转换，可表示成０～９的阿拉伯数字和数组，因此必须要有一种阅读装置配合使用才能识读。
阅读系统主要包括扫描器和译码器。
扫描器是直接接触条码读入信号的部件，它由光发射器、光电检测器和光学镜片组成，能以极快的速度阅读由条形码缩写成的信息。
扫描时，从光发射器中发出的光束照在条码上时，光电检测器根据光束从条形码上反射回来的光强度作为回应，当扫描光点扫到白纸面上或处于两条黑线之间的空白处时，反射光强，检测器输出一个大电流；当扫描至黑线条中时，反射光弱，检测器输出小电流，并根据黑线宽度作出时间长短不同的响应，随着条形码明暗的变化转变为大小不同的电流信号，经过放大后输送到译码器中去。
条码的基础知识
首 读 率 误 码 率 拒 识 率
首次读出条码符号数量 首读率＝———————————×100％ 识读条码符号的总数量 错误识别次数 误码率＝———————×100％ 识别总次数 不能识别的条码符号数量 拒识率＝————————————×100％ 条码符号的总数量
一般要求首读率在85％以上，误码率低于0.01 ％ ，拒识率低于1％。
无色功能油墨印刷的条码一般是用荧光油墨，热致变色油墨，磷光油墨等特种油
墨来印刷的条形码，在印刷中必须用特定的光照，识别时必须用相应的敏感光源。
有色功能油墨印刷的条码一般是用变色油墨来印刷的，其抗老化的问题有待解决。
2.6.2 金属条码
金属条码的条是由金属箔经电镀后产生的，一般在条码的表面再覆盖一层聚酯薄 膜，这种条码是用专用的金属条码阅读器识读。 优点：（1）表面不怕污渍 （2）抗老化能力较强 （3）可以制作成隐形码 （4）耐腐蚀、耐高温、耐低温（-40 ℃ ~200 ℃ ）
(ⅱ)CCD扫描器
非接触式
CCD元件是一种 电子自动扫描的 光电转换器。
特点：无任何机械运动部 件，性能可靠，寿命长； 按元件排列的节距或总长 计算，可以进行测长；价 格比激光枪便宜；可测条 码的长度受限制；景深小。
(ⅲ)光笔与卡槽式扫描器
光笔：耗电量非常低。 卡槽式：内部的结构和光笔类似。
属于全向激光扫描器
黑条白空是最佳选择方案。只要保证条和空有足 够的对比度，也可选用其它颜色搭配。
2.3.6 条码符号位臵(GB/T14257-2009 商品条码条码符号放置指南)
1.商品条码放臵通则
（1）选择与应用环境相匹配的条码符号 （2）避免不同条码标识冲突 （3）确定合适的条码符号数量 （4）位臵相对统一、便于扫描
条码基本常识
条码基本常识?? 条码技术是在计算机应用和实践中产生并发展起来的广泛应用于商业、邮政、图书管理、仓储、工业生产过程控制、交通等领域的一种自动识别技术，具有输入速度快、准确度高、成本低、可靠性强等优点，在当今的自动识别技术中占有重要的地位。
?条码的概念?? 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。
?条码的码制?? 码制即指条码条和空的排列规则，常用的一维码的码制包括：EAN码、39码、交叉25码、128码、及Codabar（库德巴码）等。
不同的码制有它们各自的应用领域：条码符号的组成?? 一个完整的条码的组成次序依次为：静区（前）、起始符、数据符、（中间分割符，主要用于EAN码）、(校验符）、终止符、静区（后），如图所示：静区：指条码左右两端外侧与空的反射率相同的限定区域，它能使阅读器进入准备阅读的状态，当两个条码相距距离较近时，静区则有助于对它们加以区分，静区的宽度通常应不小于6mm（或10倍模块宽度）。
起始/终止符：指位于条码开始和结束的若干条与空，标志条码的开始和结束，同时提供了码制识别信息和阅读方向的信息。
数据符：位于条码中间的条、空结构，它包含条码所表达的特定信息。
模块的概念?? 构成条码的基本单位是模块，模块是指条码中最窄的条或空，模块的宽度通常以mm或mil（千分之一英寸）为单位。
构成条码的一个条或空称为一个单元，一个单元包含的模块数是由编码方式决定的，有些码制中，如EAN码，所有单元由一个或多个模块组成；而另一些码制，如39码中，所有单元只有两种宽度，即宽单元和窄单元，其中的窄单元即为一个模块。
?条码的几个参数?? 密度（Density）：条码的密度指单位长度的条码所表示的字符个数。
对于一种码制而言，密度主要由模块的尺寸决定，模块尺寸越小，密度越大，所以密度值通常以模块尺寸的值来表示（如5mil）。
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（5）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。 事实上，双向可读性不仅仅是条码符号 本身的特性，它是条码符号和扫描设备 的综合特性。对于双向可读的条码，识 读过程中译码器需要判别扫描方向。
（5）双向可读性
有些类型的条码符号，其扫描方向的判 定是通过起始符与终止符来完成。 例如39码、交插25码、库德巴码。 有些类型的条码，由于从两个方向扫描 起始符和终止符所产生的数字脉冲信号 完全相同，所以无法用它们来判别扫描 方向。 例如：EAN和UPC码。
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。
对于任何一种码制来说，各单元的 宽度越小，条码符号的密度就越高， 也越节约印刷面积.
2．3 几种常见的条码
1、25条码 2、交插25条码 3、39条码 4、库德巴条码
2.4 条码识读基本原理
1．条码符号的光学特性 条码符号是由宽窄不同，反射率不同
的条、空按照一定的编码规则组合起来 的一种信息符号。 条码符号是否只能为黑色和白色？？ 不是！ 2．光电转换、信号放大及整形
2．2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 条码字符中的条的数量为3个，其编码容量为： C(9-1，2×3-1) =8×7×6×5×4／(5×4×3×2×1)=56
1．条码的分类 2． 条码的编码理论概述
2．1编码方法 2．2编码容量 2．3纠错方式 3．条码符号集与符号密度
1．条码的分类
条码的分类方法有很多种，主 要依据条码的编码结构和条码 的性质 按条码的长度，可分为定长和 非定长条码 按排列方式，可非为连续型和 非连续型条码 按校验方式，可分为自校验和 非自校验条码
QR 码
2． 条码的编码理论概述
（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”。
2．1编码方法
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”。
2． 条码的编码理论概述 2．1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”。
2．2编码容量
宽度调节法编码容量
第二章 条码的基础知识
第二章 条码的基础知识
第一节 第二节 第三节 第四节
条码的基本概念和符号结构 条码的编码方法和分类 几种常见条码符号 条码识读基本原理
第一节 条码的基本概念和符号结构
1．常用条码术语 2．条码基本概念 3．条码符号的结构
条码：由一组规则排列的条、空及其对应字符组成的标记，用以表
2．3纠错方式
一维码在纠错上主要采用校验码的方法。即从 代码位置序号第二位开始，所有的偶（奇）数 的数字代码求和的方法来校验条码的正确性。 校验的目的是保证条空比的正确性。
2．3纠错方式
二维码在保障识读正确方面采用了更为复杂、技术含量 更高的方法。例如PDF417码，在纠错方法上采用索罗门 算法，见图。不同二维条码可能采用不同的纠错算法。 纠错是为了当二维条码存在一定局部破损情况下还能采 用替代运算还原出正确的码词信息。
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符之间存 在间隔。
非连续型条码 库德巴码
25条码 39条码
连续型条码 UPC-E 交插25码
（4）定长条码与非定长条码
定长条码是指仅能表示固定字符个数的 条码。非定长条码是指能表示可变字符 个数的条码。 例如：EAN/UPC码是定长条码 交插25码、库德巴码、39码、128码为非 定长条码。
示一定的信息。
1．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
1234
2、条码的基本概念
（1）码制 （2）条码字符集 （3）连续性与非连续性 （4）定长条码与非定长条码 （5）双向可读性 （6）自校验特性
（1）码制
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。
条码的分类
一维条码（按照应用） 1）商品条码：EAN码和UPC码。 2 ） 物 流 条 码 ： 128 码 、 ITF 码 、 39 码 、 库 德 巴
（Coda Bar）码等。 二维条码 1）行排式二维条码（2D stacked bar code）
2）矩阵式二维条码（2D matrix bar code
（2）条码字符集
条码字符集是指某种码制所表示的全部 字符的集合。
EAN／UPC码：仅能表示10个数字字符： 0到9 ，25条码； 库德巴条码：除了能表示10个数字字符 外，还可以表示几个特殊字符，如。
39条码：可表示数字字符：0～9，26个ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ英文字母：A～Z•以及一些特殊符号。
（3）连续性与非连续性
3．条码符号集与符号密度
（1）符号集 在各种条码码制中，主要有两种符号集，一种 是数字符号集，它包含数字0～9及—些特殊字 符；另一种是字母数字符号集，它包含数字0～ 9、大写英文字母A～Z及一些特殊字符 不同符号集的条码，能够编制的信息容量是不 同的。
（2）条码符号的密度
条码符号的密度是指单位长度上 所表示的条码字符的个数。
Thanks
（6）自校验特性
条码符号的自校验特性是指条码字 符本身具有校验特性。
例如39条码、库德巴条码、交插25 条码都具有自校验功能；
EAN和UPC条码、93条码等都没有 自校验功能。
3．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
第二节 条码的编码方法和分类
条码识读系统
接口电路
光敏器件
转镜 激光二级管
激光式扫描头
条码符号
2．光电转换、信号放大及整形
扫描器接收到的光信号需要经光电转换器转换成电信号并通过放大电路进行 放大。由于扫描光斑具有一定尺寸、条码印刷时的边缘模糊性以及一些其他 原因，经过电路放大的条码电信号是一种平滑的起伏信号，并不呈现象条码 符号亮暗条之间泾渭分明的特征，这种信号边缘常被称为条码的“模拟电信 号”，见图条码的扫描信号。这种信号还须经整形电路尽可能准确地将边缘 恢复出来，变成通常所说的“数字信号”。