条码的基础知识课件

第二章 条码的基础知识2.1 条码的基本概念、符号结构及分类2.2 条码的编码理论概述2.3 条码的生成与印刷2.4 条码识读2.5 条码质量检测2.6 条码防伪技术 2.1.1 条码的基本概念1.1.条码（条码（Bar CodeBar Code）将宽度不等的多个黑条和空白，按照一定的编码规则排列，用以表达一组信息的图形标识符。2.2.代码（代码（CodeCode）一组由字符、符号或信号码元以离散形式表示信息的明确的规则体系。代码就是程序员用开发工具所支持的语言写出来的源文件。3.3.码制码制条形码的编码要求，数字系统的主要功能是处理信息。因此必须将信息表示成能够识别的电路，便于运算存储的形式。4.4.条码字符集条码字符集某种码制所表示的全部字符的集合。5.5.连续性与非连续性连续性与非连续性连续性是指每个条码字符之间不存在间隔；非连续性是指每个条码字符之间存在间隔。6.6.定长条码与非定长条码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。如：EAN-13条码非定长条码是指能表示可变字符个数的条码。如：EAN-128条码。7.7.双向可读性双向可读性8.8.自校验性自校验性非连续型条码25条码库德巴码39条码条码2.1.2 条码的符号结构1.1.编码方法编码方法条码是利用条纹和间隔或宽窄条纹（间隔）构成二进制的“0”和“1”，并以它们的组合来表示某个数字或字符，反映某种信息。（1）宽度调节法按照这种编码方式，窄单元（条纹或间隔）表示逻辑值“0”，宽单元（条纹或间隔）表示逻辑值“1”。宽单元通常是窄单元的23倍。25条码：只有条表示信息的非连续型条码。宽单元宽单元窄单元窄单元（2）模块组合法按照这种编码方式，条与空是由标准宽度的模块组合而成。一个标准宽度的条模块表示“1”，一个标准宽度的空模块表示“0”。条模块条模块（条纹）（条纹）空模块空模块（间隔）（间隔）商品条商品条码模块码模块标宽标宽0.33mm表示一个条码字符表示一个条码字符2.2.条码容量条码容量（1）宽度调节法其中，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。（2）模块组合法 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1kn2。3.3.纠错方式纠错方式（1）一维条码 校验码（2）二维条码 2.3.1 2.3.1 条码的生成条码的生成从编制到条码的转化过程，使之图形化。1.按照标准自行编制2.商业化编码软件2.3.2 2.3.2 条码的印刷条码的印刷预印刷现场印制2.3.3 2.3.3 印刷载体印刷载体条码印刷对载体的要求：条码印刷对载体的要求：（1）反射性、透明、半透明性好的材料 避免使用产生镜面反射的载体避免使用产生镜面反射的载体（2）耐候性强，受力后尺寸稳定，着色牢靠，油墨扩散适中，渗洇性小，平滑度、光洁度好 常用：纸、铜版纸、胶版纸、白纸板 塑料：BOPP、PE(着色力差，需进行表 面处理)瓦楞纸板：预印制 金属：马口铁、铝箔2.3.4 2.3.4 印刷技术印刷技术1.柔性版印刷柔性版印刷（flexography），也常简称为柔版印刷，使用柔性版、通过网纹传墨辊传递油墨施印的一种印刷方式。柔版印刷，印版一般采用厚度1-5mm的感光树脂版。油墨分三大类，分别是水性油墨、醇溶性油墨、UV油墨。由于柔版印刷所用油墨符合绿色环保，目前已被大量用于食品包装印刷，前景广阔。适于放大系数较大的商品条码（2.00），外包装箱2.非柔性版印刷（1）凸版印刷使用凸版(图文部分凸起的印版)进行的印刷。（2）凹版印刷图像从表面上雕刻凹下的制版技术。（3）平版印刷(Planography)利用油、水不相容的原理，使用图文和空白部分处在同一水平面上的印版进行的印刷。（4）丝网印刷丝网印刷属于孔版印刷，它与平印、凸印、凹印一起被称为四大印刷方法。印版(纸膜版或其它版的版基上制作出可通过油墨的孔眼)在印刷时，通过一定的压力使油墨通过孔版的孔眼转移到承印物(纸张、陶瓷等)上，形成图象或文字。2.3.5 2.3.5 符号的技术要求符号的技术要求1.1.机械特性机械特性 (1)(1)条码符号尺寸公差与条宽减少量（条码符号尺寸公差与条宽减少量（BWRBWR）(2)(2)缺陷缺陷 (3)(3)边缘粗糙度边缘粗糙度 (4)(4)油墨厚度油墨厚度 允许允许不允许不允许（a a）允许）允许（b b）不允许）不允许2.2.光学特性光学特性 （1）反射率选择的依据反射率选择的依据条空对比度条空对比度 RL：空的反射率：空的反射率 RD：条的反射率：条的反射率（2 2）颜色搭配）颜色搭配黑条白空是最佳选择方案。只要保证条和空有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。足够的对比度，也可选用其它颜色搭配。反差最大化原则反差最大化原则满足标准要求满足标准要求2.3.6 2.3.6 条码符号位置条码符号位置(GB/T14257-2009 商品条码条码符号放置指南商品条码条码符号放置指南)1.1.商品条码放置通则商品条码放置通则（1 1）选择与应用环境相匹配的条码符号）选择与应用环境相匹配的条码符号（2 2）避免不同条码标识冲突）避免不同条码标识冲突（3 3）确定合适的条码符号数量）确定合适的条码符号数量（4 4）位置相对统一、便于扫描）位置相对统一、便于扫描（5 5）避免选择位置）避免选择位置2.2.选择适当的条码符号放置方向选择适当的条码符号放置方向（a a）通则）通则商品包装上条码符号宜商品包装上条码符号宜横横向向放置。横向放置时，条放置。横向放置时，条码符号的供人识别字符应码符号的供人识别字符应为为从左至右从左至右阅读。在印刷阅读。在印刷方向不能保证印刷质量和方向不能保证印刷质量和商品包装表面商品包装表面曲率及面积曲率及面积不允许的情况下，可以将不允许的情况下，可以将条码符号条码符号纵向纵向放置。纵向放置。纵向放置时，条码符号供人识放置时，条码符号供人识别字符的方向宜与条码符别字符的方向宜与条码符号周围的其他图文相协调。号周围的其他图文相协调。（b b）曲面上的符号方向）曲面上的符号方向（）条码符号的条平行于曲面的母线）条码符号的条平行于曲面的母线 条码符号表面曲度条码符号表面曲度3030（）条码符号的条垂直于曲面的母线）条码符号的条垂直于曲面的母线 条码符号表面曲度条码符号表面曲度30302.2.储运包装商品上条码符号的放置储运包装商品上条码符号的放置（1 1）包装箱）包装箱（）符号位置）符号位置 储运包装外包装箱的所有储运包装外包装箱的所有四个直立面四个直立面上或上或相邻两个直立面相邻两个直立面上。上。（）符号方向）符号方向 横向横向放置放置（）边缘间距）边缘间距（2 2）浅的盒或箱）浅的盒或箱（）高度小于）高度小于50mm50mm，大于或等于大于或等于32mm32mm的盒或箱的盒或箱 条码符号到单元直立边的条码符号到单元直立边的距离距离不小于不小于19mm19mm（）高度小于）高度小于32mm32mm的盒或的盒或箱箱条码符号到单元直立边的距条码符号到单元直立边的距离离不小于不小于19mm19mm3.3.物流单元上条码符号的放置物流单元上条码符号的放置（）符号位置）符号位置每个完整的物流单元上至少有一个印有条码符号的物流标签。每个完整的物流单元上至少有一个印有条码符号的物流标签。物流标签宜放置在物流单元物流标签宜放置在物流单元的直立面上，推荐一个物流的直立面上，推荐一个物流单元上使用两个相同的物流单元上使用两个相同的物流标签，短的面盒长的面右边标签，短的面盒长的面右边各放置一个。各放置一个。（）符号方向）符号方向 横向横向放置放置（）条码符号放置）条码符号放置a.a.托盘包装托盘包装b.b.箱包装箱包装2.4.1 条码的识读原理1.1.基本工作原理基本工作原理电路放大光电转换器光线光线光学系统成像成像电信号电信号模拟电压模拟电压方波信号方波信号滤波整形译码器数字信号数字信号接口电路接口电路光强信号光强信号电信号（模拟信号）电信号（模拟信号）整形后信号（数字信号）整形后信号（数字信号）2.2.条码识读系统的组成条码识读系统的组成（1 1）光源）光源（630nm630nm的红光）的红光）（a a）半导体发光二极管）半导体发光二极管半导体发光二极管记作半导体发光二极管记作LEDLED，是由，是由P P型半导体形成的型半导体形成的P P层和层和N N型半导体形成的型半导体形成的N N层，以及中间的由双异质结构成的有源层层，以及中间的由双异质结构成的有源层组成。有源层是发光区，其厚度为组成。有源层是发光区，其厚度为0.10.10.2m0.2m左右。左右。(b)(b)激光器激光器气体：波长稳定，多用于长度测量固体：功率大，功耗小，体积小，工作压力低，寿命长，可靠性高，价格低廉激光的特点：方向性强，单色性和相干性好，光强度高（2 2）光电转换）光电转换接收器接收器光光电电硅光电池、光电二极管、光电三极管（3 3）放大、整形与计数）放大、整形与计数（4 4）译码）译码（a a）自动扫描条码符号的译码）自动扫描条码符号的译码 数据率高，对译码单元的译码速度和条码辨别及数据率高，对译码单元的译码速度和条码辨别及处理能力要求高。处理能力要求高。（b b）手动扫描条码信号的译码）手动扫描条码信号的译码（5 5）通信接口）通信接口3.3.识读设备选择识读设备选择（1 1）与条码识读系统有关的基本概念）与条码识读系统有关的基本概念 （）首读率、误码率、拒识率）首读率、误码率、拒识率首首读率率误误码码率率拒拒识识率率 首次读出条码符号数量首次读出条码符号数量首读率首读率100 识读条码符号的总数量识读条码符号的总数量 一般要求首读率在一般要求首读率在85以上，误码率低于以上，误码率低于0.01，拒识率低于，拒识率低于1。错误识别次数错误识别次数误码率误码率100 识别总次数识别总次数 不能识别的条码符号数量不能识别的条码符号数量拒识率拒识率100 条码符号的总数量条码符号的总数量（）扫描器的分辨率）扫描器的分辨率扫描器的分辨率是指扫描器在识读条码符号时，能够分辨出的扫描器的分辨率是指扫描器在识读条码符号时，能够分辨出的条条(空空)宽度的最小值。它与扫描器的扫描光点（扫描系统的宽度的最小值。它与扫描器的扫描光点（扫描系统的光信号的采集点）尺寸有着密切的关系。扫描光点尺寸的大小光信号的采集点）尺寸有着密切的关系。扫描光点尺寸的大小则是由扫描器光学系统的聚焦能力决定的，聚焦能力越强，所则是由扫描器光学系统的聚焦能力决定的，聚焦能力越强，所形成的光点尺寸越小，则扫描器的分辨率越高。形成的光点尺寸越小，则扫描器的分辨率越高。调节扫描光点大小的方法调节扫描光点大小的方法(1)(1)采用一定尺寸的探测器接收光栏采用一定尺寸的探测器接收光栏(2)(2)通过控制实扫描光点的大小通过控制实扫描光点的大小优化的选择：优化的选择：光点直径光点直径(椭椭圆形的光点是圆形的光点是指短轴尺寸指短轴尺寸)为最窄单元宽为最窄单元宽度值的度值的0.80.81.01.0倍。倍。扫描器扫描器非接触式非接触式接触式接触式扫描时与条码符号直接接触。扫描时与条码符号直接接触。扫描时与条码符号之间扫描时与条码符号之间保持一定距离范围。保持一定距离范围。激光扫描器扫描工作距离一般为激光扫描器扫描工作距离一般为2076厘米；厘米；CCD扫描器的扫描景深一般为扫描器的扫描景深一般为2.55厘米厘米新型的新型的CCD扫描器的识读距离扩展到扫描器的识读距离扩展到17.78厘米。厘米。扫描景深（工作景深）与扫描景深（工作景深）与条码符号的最窄单元宽度条码符号的最窄单元宽度X X以以及条码其他的质量参数有关。及条码其他的质量参数有关。（）工作距离和工作景深）工作距离和工作景深 扫描器进行多重扫描时每秒的扫描次数。扫描器进行多重扫描时每秒的扫描次数。扫描器在扫描条码符号时其探测器接收到的反射光是漫扫描器在扫描条码符号时其探测器接收到的反射光是漫反射光，而不是直接的镜向反射光，方能保证正确识读。反射光，而不是直接的镜向反射光，方能保证正确识读。对于被弄脏、弄皱的条码符号在扫描过程中容易发生对于被弄脏、弄皱的条码符号在扫描过程中容易发生信号变形，通过信号整形还原信号变形，通过信号整形还原 。（）抗镜向反射能力抗镜向反射能力（）抗污染、抗皱折能力抗污染、抗皱折能力（）扫描频率扫描频率（2 2）条码扫描器的选择原则）条码扫描器的选择原则（）与条码符号相匹配）与条码符号相匹配（）首读率）首读率（）工作空间）工作空间（）接口要求）接口要求（）性价比）性价比（3 3）常用识读设备）常用识读设备条码符号条码符号转镜转镜光敏器件光敏器件激光二级管激光二级管激光式扫描头激光式扫描头优点：优点：识读距离适应能力识读距离适应能力强；具有穿透保护膜识读强；具有穿透保护膜识读的能力；识读的精度和速的能力；识读的精度和速度较易提高。度较易提高。缺点：缺点：对识读的角度要求对识读的角度要求比较严格；只能识读行排比较严格；只能识读行排式二维码（如式二维码（如PDF417PDF417码）码）和一维码。和一维码。（）激光枪）激光枪()()CCDCCD扫描器扫描器CCD元件是一种元件是一种电子自动扫描的电子自动扫描的光电转换器。光电转换器。非非 接接 触触 式式 特点：特点：无任何机械运动部无任何机械运动部件，性能可靠，寿命长；件，性能可靠，寿命长；按元件排列的节距或总长按元件排列的节距或总长计算，可以进行测长；价计算，可以进行测长；价格比激光枪便宜；可测条格比激光枪便宜；可测条码的长度受限制；景深小。码的长度受限制；景深小。()()光笔与卡槽式扫描器光笔与卡槽式扫描器 光笔：耗电量非常低。光笔：耗电量非常低。卡槽式：卡槽式：内部的内部的结构和光笔构和光笔类似似。全向扫描平台全向扫描平台 标准尺寸的条码以任何标准尺寸的条码以任何方向通过扫描器都能被整方向通过扫描器都能被整体扫描。体扫描。属于全向激光扫描器属于全向激光扫描器2.5.1 2.5.1 条码质量指标条码质量指标1.1.最低反射率（最低反射率（R Rmin min）2.2.最高反射率（最高反射率（R Rmax max）3.3.符号反差（符号反差（SCSC）4.4.整体阀值（整体阀值（GTGT）5.5.空反射率（空反射率（R Rs s）6.6.单元单元 7.7.单元边缘单元边缘8.8.边缘判定边缘判定 9.9.边缘反差（边缘反差（ECEC）10.10.最小边缘反差（最小边缘反差（ECECminmin）11.11.调制度（调制度（MODMOD）12.12.单元反射率不均匀性（单元反射率不均匀性（ERN ERN）13.13.缺陷（缺陷（defectsdefects）14.14.可译码度（可译码度（decodability)decodability)2.5.2 2.5.2 条码检测手段条码检测手段1.1.检验方法检验方法（1 1）外观）外观（2 2）反射率）反射率（3 3）尺寸误差）尺寸误差（4 4）空白区尺寸）空白区尺寸（5 5）条高）条高（6 6）数字、字母尺寸）数字、字母尺寸（7 7）检验码）检验码（8 8）译码正确性）译码正确性（9 9）放大系数）放大系数（1010）印刷厚度）印刷厚度（1111）印刷位置）印刷位置2.2.检测设备检测设备（1 1）放大倍数为）放大倍数为50X50X以上的显微镜或相应倍率的放大镜以上的显微镜或相应倍率的放大镜（2 2）网形目镜测微尺）网形目镜测微尺（3 3）最小分度值为）最小分度值为0.5mm0.5mm的钢板尺的钢板尺（4 4）最小分度值为）最小分度值为0.01mm0.01mm的的 测厚仪测厚仪 （5 5）条码检测仪）条码检测仪2.5.3 2.5.3 常见质量问题与解决方案常见质量问题与解决方案1.1.码制码制2.2.唯一性唯一性3.3.外观外观4.4.反射率、反射率、PCSPCS值值5.5.条高条高6.6.放大系数放大系数7.7.空白区尺寸空白区尺寸8.8.译码译码9.9.尺寸误差尺寸误差10.10.条码位置条码位置防伪条码防伪条码红外隐形条码红外隐形条码金属条码金属条码荧光条码荧光条码覆盖式隐式条码覆盖式隐式条码光化学处理隐形条码光化学处理隐形条码隐形油墨印刷隐形条码隐形油墨印刷隐形条码2.6.1 红外隐形条码红外隐形条码1.多功能覆隐条码技术多功能覆隐条码技术用专用材料通过特殊工艺将用专用材料通过特殊工艺将条码覆盖隐藏在下面，融合条码覆盖隐藏在下面，融合为一体不可剥离，肉眼和可为一体不可剥离，肉眼和可见光仪器不可见，只能用专见光仪器不可见，只能用专用仪器识读，上面可以印刷用仪器识读，上面可以印刷其他文字或图形，具有自动其他文字或图形，具有自动识别和防伪功能。识别和防伪功能。2.光化学处理的隐形条码光化学处理的隐形条码用光学的方法对普通的可视条码进行处理，这样处理以后人们用光学的方法对普通的可视条码进行处理，这样处理以后人们的眼睛很难发现痕迹，用普通波长的光和非特定光都不能对其的眼睛很难发现痕迹，用普通波长的光和非特定光都不能对其识读，这种隐形条码是完全隐形的，装潢效果也很好，还可以识读，这种隐形条码是完全隐形的，装潢效果也很好，还可以设计成双重的防伪包装。设计成双重的防伪包装。3.隐形油墨印刷的隐形条码隐形油墨印刷的隐形条码可分为可分为无色功能无色功能油墨印刷条码和油墨印刷条码和有色功能有色功能油墨印刷条码油墨印刷条码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。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。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。膜，这种条码是用专用的金属条码阅读器识读。优点：（优点：（1 1）表面不怕污渍表面不怕污渍 （2 2）抗老化能力较强）抗老化能力较强 （3 3）可以制作成隐形码）可以制作成隐形码 （4 4）耐腐蚀、耐高温、耐低温（）耐腐蚀、耐高温、耐低温（-40 200 ）2.6.3 荧光条码荧光条码利用特殊的荧光油墨将条码印刷成隐形条码。利用特殊的荧光油墨将条码印刷成隐形条码。在紫外光（在紫外光（200400nm）照射下，能发出可见光（）照射下，能发出可见光（400800nm）的特殊油墨。的特殊油墨。