第一章条码概述

交通运输工程学院TransportationengineeringSchoollwslwusheng@163.com(2014.4)条码技术与射频识别BarCodeTechnologyandRFID第一章条码技术1.1条码概论1.2条码印制技术1.3条码识别技术1.4条码检测技术1.5一维条码及其应用1.6二维条码及其应用主要内容1.1条码概论1）条码的历史条码技术诞生于20世纪40年代,在近20年间得到实际应用和迅速发展.20世纪40年代后期，美国乔·伍德兰德和贝尼·西尔佛两位工程师就开始研究用条码表示食品项目以及相应的自动识别设备，并于1949年获得了美国专利。该图案很像微型射箭靶，称作“公牛眼”条码。1.1.1条码的起源与发展1）条码的历史1970年，美国超级市场AdHoc委员会制定了通用商品代码——

UPC代码（UniversalProductCode），UPC商品条码首先在杂货零售业中试用，这为以后该码制的统一和广泛采用奠定了基础。1.1.1条码的起源与发展1）条码的历史美国统一代码委员会（UniformCodeCouncil，UCC）于1973年建立了UPC商品条码应用系统。同年，食品杂货业把UPC商品条码作为该行业的通用商品标识，为条码技术在商业流通销售领域里的广泛应用，起到了积极的推动作用。1.1.1条码的起源与发展1）条码的历史欧洲物品编码系统（EAN）

1977年，欧洲共同体在12位的UPC-A商品条码的基础上，开发出与UPC-A商品条码兼容的EAN系统，并签署了欧洲物品编码协议备忘录，正式成立了欧洲物品编码协会（EuropeanArticleNumberingAssociation），简称EAN。直到1981年，由于EAN组织已发展成为一个国际性组织，改称为“国际物品编码协会”（InternationalArticleNumberingAssociation），简称EANInternational。2002年，改名为GS1。1.1.1条码的起源与发展1）条码的历史

1.1.1条码的起源与发展条码在我国的发展：1988年12月28日，经国务院批准，成立了中国物品编码中心（ANCC）负责统一组织、协调、管理我国的条码工作。1991年4月，中国物品编码中心（ANCC）代表我国加入国际物品编码协会EAN，为全面开展我国条码工作创造了先决条件。中国商品条码系统成员数量近年来迅速增加，截止到2003年12月31日，我国共有10万多家企业成为中国商品条码系统成员。1.1.1条码的起源与发展小型化和微型化是条码技术产品今后发展的重要方向。在条码阅读设备的开发方面，无线识读器是今后的发展趋势，扫描器的重点是图像式和激光式扫描器等品种。在印刷技术设备的研制方面，今后应重点发展适合于小批量印制的包括现场专用打码机在内的各种专用印制机。

2）条码的发展趋势

1.1.2条码编码符号结构与编码理论（1）条（bar)（2）空(space)（3）空白区(cleararea)（4）起始符(startcharacter)（5）终止符(stopcharacter)（6）中间分隔符(centralseparatingcharacter)（7）供人识别的字符(humanreadablecharacter)（8）条码数据符(barcodedatecharacter)（9）条码(barcode)1）基本术语2）条码的基本概念与符号结构条码：由一组规则排列的条、空及其对应字符组成的标记，用以表示一定的信息。

1.1.2条码编码符号结构与编码理论1.1.2条码编码符号结构与编码理论1.1.2条码编码符号结构与编码理论代码码制

条码字符集

连续性与非连续性

定长条码与非定长条码

双向可读性

自校验特性

条码密度条码质量1.1.2条码编码符号结构与编码理论3）几个基本概念4）条码的分类一维条码（1）商品条码：EAN码和UPC码。（2）物流条码：128码、ITF码、39码、库德巴（Codabar）码等。二维条码（1）行排式二维条码（2Dstackedbarcode）（2）矩阵式二维条码（2Dmatrixbarcode）1.1.2条码编码符号结构与编码理论（1）代码的编码方法

（2）条码符号的编码方法（3）编码容量

（4）条码的校验与纠错方式

5）条码的编码理论概述

1.1.2条码编码符号结构与编码理论（1）代码的编码方法

代码的编码系统是条码的基础，不同的编码系统规定了不同用途的代码的数据格式、含义及编码原则。编制代码须遵循有关标准或规范，根据应用系统的特点与需求选择适合的代码及数据格式，并且遵守相应的编码原则。比如，对商品进行标识，应选用由国际物品编码协会（EAN）和统一代码委员会（UCC）规定的、用于标识商品的代码系统。该系统包括EAN/UCC-13、EAN/UCC-8、UCC-12三种代码结构，厂商可根据具体情况选择合适的代码结构，并按照惟一性、无含义性、稳定性的原则进行编制。1.1.2条码编码符号结构与编码理论（2）条码符号编码方法

（a）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”。

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”。1.1.2条码编码符号结构与编码理论(2)条码符号编码方法（b）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”。1.1.2条码编码符号结构与编码理论(3)编码容量

代码的编码容量代码的编码容量即每种代码结构可能编制的代码数量的最大值。例如，EAN/UCC-13代码的结构一，有5位数字可用于编制商品项目代码，在每一位数字的代码均无含义的情况下，其编码容量为100000，所以厂商如果选择这种代码结构，最多能标识100000种商品。1.1.2条码编码符号结构与编码理论(3)编码容量

宽度调节法编码容量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。

1.1.2条码编码符号结构与编码理论(3)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)=561.1.2条码编码符号结构与编码理论(4)条码的校验与纠错方式

一维码的校验方法：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。1.1.2条码编码符号结构与编码理论(4)条码的校验与纠错方式二维码的纠错功能：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。

1.1.2条码编码符号结构与编码理论1）25条码

2）交插25条码3）39条码4）库德巴条码

1.1.3几种常见的条码介绍1）25条码25条码是一种只有条表示信息的非连续型条码。每一个条码字符由规则排列的5个条组成，其中有两个条为宽单元，其余的条和空，字符间隔是窄单元，故称之为“25条码”。1.1.3几种常见的条码25条码的字符集为数字字符0-9。25条码由左侧空白区、起始符、数据符、终止符及右侧空白区构成。空不表示信息，宽条的条单元表示二进制的“1”，窄条的条单元表示二进制的“0”，起始符用二进制“110”表示（二个宽条和一个窄条），终止符用二进制“101”表示（中间是窄条，两边是宽条）。1）25条码1.1.3几种常见的条码22）交插25条码

交插25条码（interleaved2of5barcode）是在25条码的基础上发展起来的，由美国的Intermec公司于1972年发明的。交插25条码起初广泛应用与仓储及重工业领域：1987年开始用于运输包装领域。1987年日本引入了交插25条码，用于储运单元的识别与管理。1997年我国也研究制定了交插25条码标准（GB/T16829-1997）

主要应用于运输、仓储、工业生产线、图书情报等领域的自动识别管理。

1.1.3几种常见的条码交插25条码是一种条、空均表示信息的连续型、非定长、具有自校验功能的双向条码。它的字符集为数字字符0-9。下图是表示“3185”的交插25条码的结构。1.1.3几种常见的条码2）交插25条码

每一个条码数据符由5个单元组成，其中两个是宽单元（用二进制“1”表示）。组成条码符号的条码数据符个数为偶数。条码符号从左到右，表示奇位数字符的条码数据符由条组成，表示偶位数字符的条码数据符由空组成。起始符包括两个窄条和两个窄空，终止符包括两个条（一个宽条，一个窄条）和一个窄空组成。1.1.3几种常见的条码2）交插25条码

起始符包括两个窄条和两个窄空，终止符包括两个条（一个宽条、一个窄条）和一个窄空组成。它的字符集为数字字符0-9，字符的二进制表示见下表。字符二进制表示字符二进制表示0001105101001100016011002010017000113110008100104001019010101.1.3几种常见的条码2）交插25条码

条码数据符所表示的字符个数为奇数时，应在字符串左端添“0”，如图所示。条码符号从左到右，表示奇数位字符的条码数据符由条组成，表示偶数位字符的条码数据符由空组成。1.1.3几种常见的条码2）交插25条码

3）39条码

39条码（Code39）是1975年由美国的Intermec公司研制的一种条码，它能够对数字、英文字母及其他字符等44个字符进行编码。首先在美国国防部得到应用。目前广泛应用在汽车行业、材料管理、经济管理、医疗卫生和邮政、储运单元等领域。我国于1991年研究制定了39条码标准（GB/T12908-2002），推荐在运输、仓储、工业生产线、图书情报、医疗卫生等领域应用39条码。

1.1.3几种常见的条码

39条码的每一个条码字符由九个单元组成（5个条单元和4个空单元），其中3个单元是宽单元（用二进制“1”表示），其余是窄单元（用二进制“0”表示），故称之为“39条码”。

39条码是一种条、空均表示信息的非连续型、非定长、具有自校验功能的双向条码。

表示“B2C3”的39条码1.1.3几种常见的条码3）39条码

39条码可编码的字符集包括：

A-Z和0-9的所有数字字母；

特殊字符：空格$%+-·/；

起始符/终止符。

每个条码字符共9个单元，其中有3个宽单元和6个窄单元，共包括5个条和4个空；非数据字符等于两个符号字符。

1.1.3几种常见的条码3）39条码

4）库德巴条码

库德巴条码是1972年研制出来的，它广泛应用于医疗卫生和图书馆行业，也用于邮政快件上。美国输血协会还将库德巴条码规定为血袋标识的代码，以确保操作准确，保护人类生命安全。

我国于1991年研究制定了库德巴条码国家标准（GB/T12909-19