条形码识别技术

一维条形码生成与识别技术

一、引言

条形码（简称条码）技术是集条码理论、光电技术、计算机技术、通信技术、条码印制技术于一体的一种自动识别技术。条形码是由宽度不同、反射率不同的条（黑色）和空（白色），按照一定的编码规则编制而成，用以表达一组数字或字母符号信息的图形标识符。条形码符号也可印成其它颜色，但两种颜色对光必须有不同的反射率，保证有足够的对比度。条码技术具有速度快、准确率高、可靠性强、寿命长、成本低廉等特点，因而广泛应用于商品流通、工业生产、图书管理、仓储标证管理、信息服务等领域。

二、EAN-13条形码简介

一维条码主要有EAN和UPC两种，其中EAN码是我国主要采取的编码标准。EAN是欧洲物品条码（European Article Number Bar Code）的英文缩写，是以消费资料为使用

对象的国际统一商品代码。只要用条形码阅读器扫描该条码，便可以了解该商品的名称、型号、规格、生产厂商、所属国家或地区等丰富信息。

EAN通用商品条码是模块组合型条码，模块是组成条码的最基本宽度单位，每个模块

的宽度为0.33毫米。在条码符号中，表示数字的每个条码字符均由两个条和两个空组成，它是多值符号码的一种，即在一个字符中有多种宽度的条和空参与编码。条和空分别由1~4个同一宽度的深、浅颜色的模块组成，一个模块的条表示二进制的“1”，一个模块的空表示二进制的“0”，每个条码字符共有7个模块。即一个条码字符条空宽度之和为单位元素的7倍，每个字符含条或空个数各为2，相邻元素如果相同，则从外观上合并为一个条或空，并规定每个字符在外观上包含的条和空的个数必须各为2个，所以EAN码是一种(7，2)码。

EAN条码字符包括0~9共10个数字字符，但对应的每个数字字符有三种编码形式，

左侧数据符奇排列、左侧数据符偶排列以及右侧数据符偶排列。这样十个数字将有30种编

码，数据字符的编码图案也有三十种，至于从这30个数据字符中选哪十个字符要视具体情况而定。在这里所谓的奇或偶是指所含二进制“1”的个数为偶数或奇数[2]。

2.1 EAN-13码的格式

EAN条形码有两个版本，一个是13位标准条码（EAN-13条码），另一个是8位缩短条码（EAN-8条码）。EAN-13条码由代表13位数字码的条码符号组成，如图1所示[1]。

图表 1

前2位（

~，欧共体12国采用）或前3

位（

~，其他国家采用）数字为

国家或地区代码，称为前缀码或前缀号。例如：我国为690，日本为49*，澳大利亚为93*

等（其中的“*”表示0~9的任意数字）。前缀后面的5位（

~ ）或4位（

~ ）

数字为商品制造商的代码，是由该国编码管理局审查批准并登记注册的。厂商代码后面的5

位（

~ ）数字为商品代码或商品项目代码，用以表示具体的商品项目，即具有相同包

装和价格的同一种商品。最后一位数字为校验码，用以提高数据的可靠性和校验数据输入的正确性，校验码的数值按国际物品编码协会规定的方法计算。

2.2 EAN-13条形码的构成

EAN-13条形码的构成如图2所示。

左侧空白

起始符

左侧数据符

6位数字

中间

分隔符

右侧数据符

6位数字

校验符

1位数字

终止符

右侧

空白图2 典型EAN-13条形码的构成

（1）左、右侧空白：没有任何印刷符号，通常是空白，位于条码符号的两侧。用以提

示阅读，准备扫描条码符号，共有18个模块组成（其中左侧空白不得少于9个模块宽度），

一般左侧空白11个模块，右侧空白7个模块。

（2）起始符：条形码符号的第一位字符是起始符，它特殊的条空结构用于识别条形码符号的开始。由3个模块组成。

（3）左侧数据符：位于中间分隔符左侧，表示一定信息的条码字符，由42个模块组成。

（4）中间分隔符：位于条码中间位置的若干条与空，用以区分左、右侧数据符，由5个模块组成。

（5）右侧数据符：位于中间分隔符右侧，表示一定信息的条码字符，由35个模块组成。

（6）条码校验符：表示校验码的条码字符，用以校验条码符号的正确与否，由7个模块组成。

（7）终止符：条形码符号的最后一位字符是终止符，它特殊的条空结构用于识别条形码符号的结束。由3个模块组成。

一个条形码图案是数条黑色和白色线条组成，如图3所示。

图3 条形码图案实例

图案分成五个部分，从左至右分别为：起始部分、第一数据部分、中间部分、第二数据部分和结束部分。

（1）起始部分：由11条线组成，从左至右分别是8条白线，一条黑线，一条白线和一条黑线。

（2）第一数据部分：由42条线组成，是按照一定的算法形成的，包含了左侧数据符

（ ~ ）这些数字的信息。

（3）中间部分：由5条线组成，从左到右依次是白线，黑线，白线，黑线，白线。

（4）第二数据部分：由42条线组成，是按照一定的算法形成的，包含了右侧数据符

（

~）这些数字的信息。

（5）结尾部分：由11条线组成，从左至右分别是一条黑线，一条白线和一条黑线，8

条白线。

2.3 EAN-13的编码规则

EAN-13的编码是由二进制表示的。它的数据符、起始符、终止符、中间分隔符编码见表1。

表1 EAN-13编码

左侧数据符有奇偶性，它的奇偶排列取决于前置符，所谓前置符是国别识别码的第一位，该位以消影的形式隐含在左侧六位字符的奇偶性排列中，这是国际物品编码标准版的突出特点。前置符与左侧六位字符的奇偶排列组合方式的对应关系见表2，实际上由表2这种编码规定可看出，与这种组合方式是一一对应固定不变的。例如：中国的国别识别码为“690”，因此它的前置符为“6”，左侧数据符的奇偶排列为“OEEEOO”[3]，“E”