條形碼相關理論

平面設計基礎知識：條形碼相關理論

在實際的平面設計工作中，我們常常會用CorelDraw來繪制條形碼，到底什麼是條形碼，它有那些標准呢？下面我們不妨一起來了解一下條形碼。

　　一、什麼是條形碼

　　條形碼是由美國的N.T.Woodland在1949年首先提出的。近年來，隨著計算機應用的不斷普及，條形碼的應用得到了很大的發展。條形碼可以標出商品的生產國、制造廠家、商品名稱、生產日期、圖書分類號、郵件起止地點、類別、日期等信息，因而在商品流通、圖書管理、郵電管理、銀行系統等許多領域都得到了廣泛的應用。

　　條形碼是由寬度不同、反射率不同的條和空，按照一定的編碼規則(碼制)編制成的，用以表達一組數字或字母符號信息的圖形標識符。即條形碼是一組粗細不同，按照一定的規則安排間距的平行線條圖形。常見的條形碼是由反射率相差很大的黑條(簡稱條)和白條(簡稱空)組成的。

　　本人就CorelDraw中的條碼打印工具和標准條碼的實際要求我做了一試驗，發現條空尺寸不是偏窄就是偏寬、條碼寬度都偏窄(0。1-0。2)。

　　在原版膠片中，條空尺寸的允許誤差為±0。010mm，每個條碼字符及起始符、中間分隔符、終止符寬度尺寸允許偏差為±0。013mm，BWR(即條碼寬度)的允許偏差為±0。008mm。

　　在下在這裡多言：我並不是說CorelDraw的條碼完全不能用，只是提醒做印前工作的朋友而已，象以前我一直認為CD的條碼是完全沒問題的，因為它是可以被讀出的，但這只是條碼閱讀設備好壞的關系，EAN組織定的是國際標准，CorelDraw只是一個被我們大家喜歡用的軟件。

　　二、條碼編碼方式(碼制)

　　條碼種類很多，常見的大概有二十多種碼制，其中包括：Code39碼(標准39碼)、Codabar碼(庫德巴碼)、Code25碼(標准25碼)、ITF25碼(交叉25碼)、Matrix25碼(矩陣25碼)、UPC-A碼、UPC-E碼、EAN-13碼(EAN-13國際商品條碼)、EAN-8碼(EAN-8國際商品條碼)、中國郵政碼(矩陣25碼的一種變體)、Code-B碼、MSI碼、、Code11碼、Code93碼、ISBN碼、ISSN碼、Code128碼(Code128碼，包括EAN128碼)、Code39EMS(EMS專用的39碼)等一維條碼和PDF417等二維條碼。

　　目前，國際廣泛使用的條碼種類有EAN、UPC碼(商品條碼，用於在世界范圍內唯一標識一種商品。我們在超市中最常見的就是這種條碼)、Code39碼(可表示數字和字母，在管理領域應用最廣)、ITF25碼(在物流管理中應用較多)、Codebar碼(多用於醫療、圖書領域)、Code93碼、Code128碼等。其中，EAN碼是當今世界上廣為使用的商品條碼，已成為電子數據交換(EDI)的基礎;UPC碼主要為美國和加拿大使用;在各類條碼應用系統中，Code39碼因其可采用數字與字母共同組成的方式而在各行業內部管理上被廣泛使用;在血庫、圖書館和照像館的業務中，Codebar碼也被廣泛使用。

　　除以上列舉的一維條碼外，二維條碼也已經在迅速發展，並在許多領域找到了應用。

　　EAN碼：EAN碼是國際物品編碼協會制定的一種商品用條碼，通用於全世界。EAN碼符號有標准版(EAN-13)和縮短版(EAN-8)兩種，我國的通用商品條碼與其等效。我們日常購買的商品包裝上所印的條碼一般就是EAN碼。

　　UPC碼：UPC碼是美國統一代碼委員會制定的一種商品用條碼，主要用於美國和加拿大地區，我們在美國進口的商品上可以看到。

　　39碼：39碼是一種可表示數字、字母等信息的條碼，主要用於工業、圖書及票證的自動化管理，目前使用極為廣泛。

　　庫德巴(Codebar)碼：庫德巴碼也可表示數字和字母信息，主要用於醫療衛生、圖書情報、物資等領域的自動識別。

　　二維條碼：一維條碼所攜帶的信息量有限，如商品上的條碼僅能容納13位(EAN-13碼)阿拉伯數字，更多的信息只能依賴商品數據庫的支持，離開了預先建立的數據庫，這種條碼就沒有意義了，因此在一定程度上也限制了條碼的應用范圍。基於這個原因，在90年代發明了二維條碼。二維條碼除了具有一維條碼的優點外，同時還有信息量大、可靠性高，保密、防偽性強等優點。

　　目前二維條碼主要有PDF417碼、Code49碼、Code 16K碼、Data Matrix碼、MaxiCode碼等，主要分為堆積或層排式和棋盤或矩陣式兩大類。

　　二維條碼作為一種新的信息存儲和傳遞技術，從誕生之時就受到了國際社會的廣泛關注。經過幾年的努力，現已應用在國防、公共安全、交通運輸、醫療保健、工業、商業、金融、海關及政府管理等多個領域。

　　二維條碼依靠其龐大的信息攜帶量，能夠把過去使用一維條碼時存儲於後台數據庫中的信息包含在條碼中，可以直接通過閱讀條碼得到相應的信息，並且二維條碼還有錯誤修正技術及防偽功能，增加了數據的安全性。

　　二維條碼可把照片、指紋編制於其中，可有效地解決證件的可機讀和防偽問題。因此，可廣泛應用於護照、身份證、行車證、軍人證、健康證、保險卡等。

　　美國亞利桑納州等十多個州的駕駛證、美國軍人證、軍人醫療證等在幾年前就已采用了PDF417技術。將證件上的個人信息及照片編在二維條碼中，不但可以實現身份證的自動識讀，而且可以有效的防止偽冒證件事件發生。菲律賓、埃及、巴林等許多國家也已在身份證或駕駛證上采用了二維條碼，我國香港特區護照上也采用了二維條碼技術。

　　另外在海關報關單、長途貨運單、稅務報表、保險登記表上也都有使用二維條碼技術來解決數據輸入及防止偽造、刪改表格的例子。

　　在我國部分地區注冊會計師證和汽車銷售及售後服務等方面，二維條碼也得到了初步的應用。

　　三、條形碼識別系統的組成

　　為了閱讀出條形碼所代表的信息，需要一套條形碼識別系統，它由條形碼掃描器、放大整形電路、譯碼接口電路和計算機系統等部分組成。

　　四、條形碼的識別原理

　　由於不同顏色的物體，其反射的可見光的波長不同，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經光闌及凸透鏡1後，照射到黑白相間的條形碼上時，反射光經凸透鏡2聚焦後，照射到光電轉換器上，於是光電轉換器接收到與白條和黑條相應的強弱不同的反射光信號，並轉換成相應的電信號輸出到放大整形電路。白條、黑條的寬度不同，相應的電信號持續時間長短也不同。但是，由光電轉換器輸出的與條形碼的條和空相應的電信號一般僅10mV左右，不能直接使用，因而先要將光電轉換器輸出的電信號送放大器放大。放大後的電信號仍然是一個模擬電信號，為了避免由條形碼中的疵點和污點導致錯誤信號，在放大電路後需加一整形電路，把模擬信號轉換成數字電信號，以便計算機系統能准確判讀。

　　整形電路的脈沖數字信號經譯碼器譯成數字、字符信息。它通過識別起始、終止字符來判別出條形碼符號的碼制及掃描方向;通過測量脈沖數字電信號0、1的數目來判別出條和空的數目。通過測量0、1信號持續的時間來判別條和空的寬度。這樣便得到了被辯讀的條形碼符號的條和空的數目及相應的寬度和所用碼制，根據碼制所對應的編碼規則，便可將條形符號換成相應的數字、字符信息，通過接口電路送給計算機系統進行數據處理與管理，便完成了條形碼辨讀的全過程。

　五、條形碼專用名詞

　　條碼 bar code：由一組規則排列的條、空及其對應字符組成的標記，用以表示一定的信息。

　　條碼系統bar code system：由條碼符號設計、制作及掃描閱讀組成的自動識別系統。

　　條 bar：條碼中反射率較低的部分。

　　空 space：條碼中反射率較高的部分。

　　空白區 clear area：條碼左右兩端外側與空的反射率相同的限定區域。

　　保護框 bearer bar：圍繞條碼且與條反射率相同的邊或框。

　　起始符 start character：位於條碼起始位置的若干條與空。

　　終止符 stop character：位於條碼終止位置的條與空。

　　中間分隔符 central seperating character：位於條碼中間位置的若干條與空。

　　條碼字符 bar code character：表示一個字符的若干條與空。

　　條碼數據符 bar code data character：表示特定信息的條碼字符。

　　條碼校驗符bar code check character：表示校驗碼的條碼字符。

　　條碼填充符 filler character：不表示特定信息的條碼字符。

　　條高 bar height：構成條碼字符的條的二維尺寸的縱向尺寸。

　　條寬 bar width：構成條碼字符的條的二維尺寸的橫向尺寸。

　　空寬 space width：構成條碼字符的空的二維尺寸的橫向尺寸。

　　條寬比 bar width ratio：條碼中最寬條與最窄條的寬度比。

　　空寬比 space width ratio：條碼中最寬空與最窄空的寬度比。

　　條碼長度 bar code length：從條碼起始符前緣到終止後緣的長度。

　　長高比 length to height ratio：條碼長度與條高的比。

　　條碼密度 bar code density：單位長度的條碼所表示的字符個數。

　　模塊 module：組成條碼的基本單位。

　　條碼字符間隔 bar code intrcharacte gap：相鄰條碼字符間不表示特定信息且與空的反射率相同的區域。

　　單元 element：構成條碼字符的條、空。

　　連續型條碼 continuos bar code：沒有條碼字符間隔的條碼。

　　非連續型條碼 discrete bar code：有條碼字符間隔的條碼。

　　雙向條碼 bidirectional bar code：左右兩端均可作為掃描起點的條碼。

　　附加條碼 add-on：表示附加信息的條碼。

　　自校驗條碼 self-cheching bar code：條碼字符本身具有校驗功能的條碼。

　　定長條碼 fixed length of bar code：條碼字符個數固定的條碼。

　　非定長條碼 unfixed length of bar code：