条形码概述

条形码是由美国的N.T.Woodland在1949年首先提出的。近年来，随着计算机应用的不断普及，条形码的应用得到了很大的发展。条形码可以记录很多信息，像商品的生产国、制造厂家、商品名称、生产日期、图书分类号、邮件起止地点、类别、日期等信息，因而在商品流通、图书管理、邮电管理、银行系统等许多领域都得到了广泛的应用。

条形码是由宽度不同、反射率不同的条和空，按照一定的编码规则（码制）编制成的，用以表达一组数字或字母符号信息的图形标识符。即条形码是一组粗细不同，按照一定的规则安排间距的平行线条图形。常见的条形码是由反射率相差很大的黑条（简称条）和白条（简称空）组成的。

条形码识别系统的组成

为了阅读出条形码所代表的信息，需要一套条形码识别系统，它由条形码扫描器、放大整形电路、译码接口电路和计算机系统等部分组成。

条形码的识别原理

由于不同颜色的物体，其反射的可见光的波长不同，白色物体能反射各种波长的可见光，黑色物体则吸收各种波长的可见光，所以当条形码扫描器光源发出的光经光阑及凸透镜１后，照射到黑白相间的条形码上时，反射光经凸透镜２聚焦后，照射到光电转换器上，于是光电转换器接收到与白条和黑条相应的强弱不同的反射光信号，并转换成相应的电信号输出到放大整形电路。白条、黑条的宽度不同，相应的电信号持续时间长短也不同。但是，由光电转换器输出的与条形码的条和空相应的电信号一般仅１０ｍＶ左右，不能直接使用，因而先要将光电转换器输出的电信号送放大器放大。放大后的电信号仍然是一个模拟电信号，为了避免由条形码中的疵点和污点导致错误信号，在放大电路后需加一整形电路，把模拟信号转换成数字电信号，以便计算机系统能准确判读。

整形电路的脉冲数字信号经译码器译成数字、字符信息。它通过识别起始、终止字符来判别出条形码符号的码制及扫描方向；通过测量脉冲数字电信号０、１的数目来判别出条和空的数目。通过测量０、１信号持续的时间来判别条和空的宽度。这样便得到了被辩读的条形码符号的条和空的数目及相应的宽度和所用码制，根据码制所对应的编码规则，便可将条形符号换成相应的数字、字符信息，通过接口电路送给计算机系统进行数据处理与管理，便完成了条形码辨读的全过程。

条码编码方式

一维条码

有225种以上的一维条码，每种一维条码都有自己的一套编码规格，规定每个字母(可能是文字或数字或文数字)是由几个线条(Bar)及几个空白(Space)组成，以及字母的排列。一般较流行的一维条码有 39码、EAN码、UPC 码、128码，以及专门用於书刊管理的ISBN、ISSN等。

二维条码

一维条码虽然提高了资料收集与资料处理的速度，但由於受到资料容量的限制，一维条码仅能标识商品，而不能描述商品，因此相当依赖电脑网路和资料库。在没有资料库或不便连接网络的地方，一维条码很难派上用场。也因此，最近几年开始有人提出一些储存量较高的二维条码。由於二维条码具有高密度、大容量、抗磨损等特点，所以更拓宽了条码的应用领域。

近年来，随着资料自动收集技术的发展，用条码符号表示更多资讯的要求与日俱增，而一维条码最大资料长度通常不超过15个字元，故多用以存放关键索引值(Key)，仅可作为一种资料标识，不能对产品进行描述，因此需透过网路到资料库抓取更多的资料项目，因此在缺乏网路或资料库的状况下，一维条码便失去意义。此外一维条码有一个明显的缺点，即垂直方向不携带资料，故资料密度偏低。当初这样设计有二个目的：

(1) 为了保证局部损坏的条码仍可正确辨识

(2) 使扫瞄容易完成

要提高资料密度，又要在一个固定面积上印出所需资料，可用二种方法来解决：

(1) 在一维条码的基础上向二维条码方向扩展

(2) 利用图像识别原理，采用新的几何形体和结构设计出二维条码。前者发展出堆叠式(Stacked)二维条码，後者则有矩阵式(Matrix)二维条码之发展，构成现今二维条码的两大类型。

叠式二维条码的编码原理是建立在一维条码的基础上，将一维条码的高度变窄，再依需要堆成多行，其在编码设计、检查原理、识读方式等方面都继承了一维条码的特点，但由於行数增加，对行的辨别、解码算法及软体则与一维条码有所不同。较具代表性的堆叠式二维条码有PDF417, Code16K, Supercode, Code49等。

矩阵式二维条码是以矩阵的形式组成，在矩阵相应元素位置上，用点(Dot)的出现表示二进制的 “1”，不出现表示二进制的 “0”，点的排列组合确定了矩阵码所代表的意义。其中点可以是方点、圆点或其它形状的点。矩阵码是建立在电脑图像处理技术、组合编码原理等基础上的图形符号自动辨识的码制，已较不适合用“条码”称之。具有代表性的矩阵式二维条码有 Datamatrix, Maxicode, Vericode, Softstrip, Code1, Philips Dot Code等。

二维条码的新技术在1980年代晚期逐渐被重视，在「资料储存量大」、「资讯随着产品走」、「可以传真影印」、「错误纠正能力高」等特性下，二维条码在1990年代初期已逐渐被使用。