周淑娟
【摘 要】條形碼是至今最為人知和最成功的自動識別技術。條形碼自動識別技術是一種集採集、儲存、處理、編碼與自動識別為一體的高新技術，建立起了產品的身份證，因其快速、準確、成本低、可靠性高等特點，已成為信息技術最實用的成果，在我國國民經濟建設中發揮了舉足輕重的作用。論文就平時在條形碼檢測中發現的問題進行總結並提出了一些對策及其解決方案。
【Abstract】Bar code is the most famous and most successful automatic identification technology up to now. Bar code automatic identification technology is a high technology integrating with gathering， storage， processing， encoding and recognition， established ID for product， because of its rapid， accurate， low cost， high reliability and others characteristics， it has become the most practical results for information technology， plays a pivotal role in the national economy construction in China. This paper summarizes the problems found in the bar code inspection at ordinary times， and puts forward some countermeasures and solutions.
【關鍵詞】條形碼檢測；自動識別；解決方案
【Keywords】bar code detection； automatic identification； solutions
【中圖分類號】TN911.21 【文獻標誌碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）09-0177-02
1 條形碼工作原理
隨著零售業和消費市場的飛速發展，越來越多的地方需要用到條形碼，促進了中國條形碼的發展。早在20世紀70年代，條形碼已經在全球零售業得到了小範圍應用，而現如今，條形碼和自動識別系統以及數據採集技術在全球範圍發揮著越來越重要的作用。
要將按照一定規則編譯出來的條形碼轉換成有意義的信息，需要經歷掃描和解碼兩個過程。物體的顏色是由其反射光的類型決定的，白色物體能反射各種波長的可見光，黑色物體則吸收各種波長的可見光，所以當條形碼掃描器光源發出的光在條形碼上反射後，反射光照射到條形碼掃描器內部的光電轉換器上，光電轉換器根據強弱不同的反射光信號，轉換成相應的電信號。根據原理的差異，掃描器可以分為光筆、紅光CCD、雷射、影像四種。電信號輸出到條形碼掃描器的放大電路增強信號之後，再送到整形電路將模擬信號轉換成數位訊號。白條、黑條的寬度不同，相應的電信號持續時間長短也不同，主要作用就是防止靜區寬度不足。然後解碼器通過測量脈衝數字電信號0，1的數目來判別條和空的數目，通過測量0，1信號持續的時間來判別條和空的寬度。此時所得到的數據仍然是雜亂無章的，要知道條形碼所包含的信息，則需根據對應的編碼規則（例如：EAN-8碼），將條形符號換成相應的數字、字符信息。最後，由計算機系統進行數據處理與管理，物品的詳細信息便被識別了。
2 條形碼編碼原理
2.1 EAN-13碼的結構
EAN-13條形碼符號代表著13位數字，其結構如圖1所示。其中，前兩位或三位數字為國際條形碼標識組織分配給各會員的會員代碼，稱之為前綴碼，比如我國的代碼為690、691和692。前綴碼後面四位或五位為商品製造商的代碼，該代碼由商品製造商登記註冊並由國家或地區的編碼管理局負責監督審查，再由EAN國際組織分配給各廠商，也被稱為廠商代碼。其後面的五位為商品代碼，一般包含了價格等商品信息，由廠商自行編碼，商品項目與其代碼必須呈一一對應的關係。最後一位為校驗碼，用於檢驗條形碼識讀的正確性。
實際印刷的商品包裝上條形碼由九個部分組成，如圖2所示。EAN-13碼中各區域寬度以模塊為單位，總寬度為95個模塊，條形碼中各個區域的寬度標準如圖3所示。
2.2 EAN-13碼的字符集
EAN-13中一個條碼字符占7個模塊寬度，包含2個空和2個條。將單個條碼字符轉換成二進制， 「1」為一個模塊寬度的條，「0」為一個模塊寬度的空，通過這種方法則可將所有條碼字符用二進制表示出來，EAN-13條形碼的字符集如表1所示。
在EAN-13條碼字符中，根據單個條碼字符中條所占模塊寬度的奇偶性，將條碼字符分為奇排列和偶排列，字符集中的A子集為奇排列，B、C子集為偶排列。數字0～9分別依據A、B、C三個子集轉換為條碼符號，C子集用於右側數據符和校驗碼的二進制轉換，A、B子集用於左側數據符的二進制轉換，具體採用A和B中哪個子集由條形碼的前置碼決定。前置碼，EAN-13碼左邊的第一個數字，不用條碼符號表示，僅僅為了設定左側數據符的編碼規則而設置。這樣又形成一套跟前置碼相關的編碼規則，如表2所示。一個完整的EAN-13條碼真正表示的只有12個數字，其中6個左側數字和5個右側數字以及一位檢驗碼。在編碼時，根據提供的條形碼代碼，對照EAN-13碼的字符集和前置碼所對應左側數據符的編碼規則選取，將代碼轉換為二進制數，在「0」所對應的位置列印一個模塊寬度的空，在「1」所對應的位置列印條。
3 條形碼檢測不合格的關鍵技術指標原因分析及解決方案
問題1：較低的符號反差（sc）或者pcs。
產生原因：①最低反射率（Rmin）的值過高、條形碼的「條」顏色過淺；②校正檢測儀的光源、最高反射率（Rmax）的值過低；③條形碼介質的顏色過深。
解決方案：①加深條的顏色，例如：使用顏色更深的油墨的用量，提高列印溫度（熱感應式印表機）等。註：提高列印溫度或者油墨的用量可能會影響到條形碼的尺寸偏差或調製度。②更換色帶或者油墨使條的顏色加深。③檢查條形碼檢測儀的光源是否是660nm或880nm。④選擇顏色更深更淺的底紙。例如：如果條形碼是列印在牛皮紙上，則有可能使條形碼的符號反差降低。
問題2：較低的邊緣反差（Ecmin）
產生原因：①條形碼的邊緣模糊；②條的顏色過淺；③底紙的顏色太深；④檢測儀的孔徑過大。
解決方案：①清洗列印頭；②確認選用了合適的底紙能夠產生清晰的圖像；③減小印刷時的壓力；④使用顏色更深的油墨；⑤使用顏色更淺的底紙；⑥降低條形碼的密度（增加X值）；⑦檢查條形碼檢測儀的孔徑（參考閱讀器孔徑的選擇表）。
問題3：較低的調製比
產生原因：當條形碼的密度較高時（小於10mil時），窄的「空」變得更窄、檢測儀的孔徑太大。
解決方案：①微調窄「空」的寬度使其略高於「條」的寬度；②選擇合適的孔徑（參考閱讀器孔徑的選擇表格）。
問題4：較高的缺陷度
產生原因：①色帶與標籤紙不匹配（熱轉印式印表機）；②列印頭變髒；③檢測儀的孔徑較小
解決方案：①使用匹配的色帶與標籤紙；②清洗印表機；③參考閱讀器孔徑的選擇表選擇合適的孔徑
問題5：尺寸偏差嚴重或者不合格
產生原因：①條的尺寸增益超過了允許值；②條的尺寸收縮超過了允許值。
解決方案：①增加或減少油墨印刷時的壓力；②檢查膠片與油墨的附著性能；③增加或降低列印頭的溫度
條形碼檢測技術是推動條形碼進一步發展的關鍵技術，希望在以後的檢測工作中不斷地總結，使其得到進一步發展，得到更加廣泛的應用。
【摘 要】條形碼是至今最為人知和最成功的自動識別技術。條形碼自動識別技術是一種集採集、儲存、處理、編碼與自動識別為一體的高新技術，建立起了產品的身份證，因其快速、準確、成本低、可靠性高等特點，已成為信息技術最實用的成果，在我國國民經濟建設中發揮了舉足輕重的作用。論文就平時在條形碼檢測中發現的問題進行總結並提出了一些對策及其解決方案。
【Abstract】Bar code is the most famous and most successful automatic identification technology up to now. Bar code automatic identification technology is a high technology integrating with gathering， storage， processing， encoding and recognition， established ID for product， because of its rapid， accurate， low cost， high reliability and others characteristics， it has become the most practical results for information technology， plays a pivotal role in the national economy construction in China. This paper summarizes the problems found in the bar code inspection at ordinary times， and puts forward some countermeasures and solutions.
【關鍵詞】條形碼檢測；自動識別；解決方案
【Keywords】bar code detection； automatic identification； solutions
【中圖分類號】TN911.21 【文獻標誌碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）09-0177-02
1 條形碼工作原理
隨著零售業和消費市場的飛速發展，越來越多的地方需要用到條形碼，促進了中國條形碼的發展。早在20世紀70年代，條形碼已經在全球零售業得到了小範圍應用，而現如今，條形碼和自動識別系統以及數據採集技術在全球範圍發揮著越來越重要的作用。
要將按照一定規則編譯出來的條形碼轉換成有意義的信息，需要經歷掃描和解碼兩個過程。物體的顏色是由其反射光的類型決定的，白色物體能反射各種波長的可見光，黑色物體則吸收各種波長的可見光，所以當條形碼掃描器光源發出的光在條形碼上反射後，反射光照射到條形碼掃描器內部的光電轉換器上，光電轉換器根據強弱不同的反射光信號，轉換成相應的電信號。根據原理的差異，掃描器可以分為光筆、紅光CCD、雷射、影像四種。電信號輸出到條形碼掃描器的放大電路增強信號之後，再送到整形電路將模擬信號轉換成數位訊號。白條、黑條的寬度不同，相應的電信號持續時間長短也不同，主要作用就是防止靜區寬度不足。然後解碼器通過測量脈衝數字電信號0，1的數目來判別條和空的數目，通過測量0，1信號持續的時間來判別條和空的寬度。此時所得到的數據仍然是雜亂無章的，要知道條形碼所包含的信息，則需根據對應的編碼規則（例如：EAN-8碼），將條形符號換成相應的數字、字符信息。最後，由計算機系統進行數據處理與管理，物品的詳細信息便被識別了。
2 條形碼編碼原理
2.1 EAN-13碼的結構
EAN-13條形碼符號代表著13位數字，其結構如圖1所示。其中，前兩位或三位數字為國際條形碼標識組織分配給各會員的會員代碼，稱之為前綴碼，比如我國的代碼為690、691和692。前綴碼後面四位或五位為商品製造商的代碼，該代碼由商品製造商登記註冊並由國家或地區的編碼管理局負責監督審查，再由EAN國際組織分配給各廠商，也被稱為廠商代碼。其後面的五位為商品代碼，一般包含了價格等商品信息，由廠商自行編碼，商品項目與其代碼必須呈一一對應的關係。最後一位為校驗碼，用於檢驗條形碼識讀的正確性。
實際印刷的商品包裝上條形碼由九個部分組成，如圖2所示。EAN-13碼中各區域寬度以模塊為單位，總寬度為95個模塊，條形碼中各個區域的寬度標準如圖3所示。
2.2 EAN-13碼的字符集
EAN-13中一個條碼字符占7個模塊寬度，包含2個空和2個條。將單個條碼字符轉換成二進制， 「1」為一個模塊寬度的條，「0」為一個模塊寬度的空，通過這種方法則可將所有條碼字符用二進制表示出來，EAN-13條形碼的字符集如表1所示。
在EAN-13條碼字符中，根據單個條碼字符中條所占模塊寬度的奇偶性，將條碼字符分為奇排列和偶排列，字符集中的A子集為奇排列，B、C子集為偶排列。數字0～9分別依據A、B、C三個子集轉換為條碼符號，C子集用於右側數據符和校驗碼的二進制轉換，A、B子集用於左側數據符的二進制轉換，具體採用A和B中哪個子集由條形碼的前置碼決定。前置碼，EAN-13碼左邊的第一個數字，不用條碼符號表示，僅僅為了設定左側數據符的編碼規則而設置。這樣又形成一套跟前置碼相關的編碼規則，如表2所示。一個完整的EAN-13條碼真正表示的只有12個數字，其中6個左側數字和5個右側數字以及一位檢驗碼。在編碼時，根據提供的條形碼代碼，對照EAN-13碼的字符集和前置碼所對應左側數據符的編碼規則選取，將代碼轉換為二進制數，在「0」所對應的位置列印一個模塊寬度的空，在「1」所對應的位置列印條。
3 條形碼檢測不合格的關鍵技術指標原因分析及解決方案
問題1：較低的符號反差（sc）或者pcs。
產生原因：①最低反射率（Rmin）的值過高、條形碼的「條」顏色過淺；②校正檢測儀的光源、最高反射率（Rmax）的值過低；③條形碼介質的顏色過深。
解決方案：①加深條的顏色，例如：使用顏色更深的油墨的用量，提高列印溫度（熱感應式印表機）等。註：提高列印溫度或者油墨的用量可能會影響到條形碼的尺寸偏差或調製度。②更換色帶或者油墨使條的顏色加深。③檢查條形碼檢測儀的光源是否是660nm或880nm。④選擇顏色更深更淺的底紙。例如：如果條形碼是列印在牛皮紙上，則有可能使條形碼的符號反差降低。
問題2：較低的邊緣反差（Ecmin）
產生原因：①條形碼的邊緣模糊；②條的顏色過淺；③底紙的顏色太深；④檢測儀的孔徑過大。
解決方案：①清洗列印頭；②確認選用了合適的底紙能夠產生清晰的圖像；③減小印刷時的壓力；④使用顏色更深的油墨；⑤使用顏色更淺的底紙；⑥降低條形碼的密度（增加X值）；⑦檢查條形碼檢測儀的孔徑（參考閱讀器孔徑的選擇表）。
問題3：較低的調製比
產生原因：當條形碼的密度較高時（小於10mil時），窄的「空」變得更窄、檢測儀的孔徑太大。
解決方案：①微調窄「空」的寬度使其略高於「條」的寬度；②選擇合適的孔徑（參考閱讀器孔徑的選擇表格）。
問題4：較高的缺陷度
產生原因：①色帶與標籤紙不匹配（熱轉印式印表機）；②列印頭變髒；③檢測儀的孔徑較小
解決方案：①使用匹配的色帶與標籤紙；②清洗印表機；③參考閱讀器孔徑的選擇表選擇合適的孔徑
問題5：尺寸偏差嚴重或者不合格
產生原因：①條的尺寸增益超過了允許值；②條的尺寸收縮超過了允許值。
解決方案：①增加或減少油墨印刷時的壓力；②檢查膠片與油墨的附著性能；③增加或降低列印頭的溫度
條形碼檢測技術是推動條形碼進一步發展的關鍵技術，希望在以後的檢測工作中不斷地總結，使其得到進一步發展，得到更加廣泛的應用。
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