(完整版)二维码识别技术
国物品编码中心
1990
1997、2000年 2000 确定了国家标准
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1.条形码(barcode)是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。 2.一维条码是由一组粗细不同、黑 白(或彩色)相间的条、空及其相应 的字符(数字字母)组成的标记,即 传统条码。 3.二维条码是用某种特定的几何图 形按一定规律在平面(二维方向)上 分布的条、空相间的图形来记录数 据符号信息。
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(1)可靠性强
条形码的读取准确率远远超过人工记录,平均每15000个 字符才会出现一个错误。
(2)效率高
条形码的读取速度很快,相当于每秒40个字符。
(3)成本低
与其它自动化识别技术相比较,条形码技术仅仅需要一小 张贴纸和相对构造简单的光学扫描仪,成本相当低廉。
(4)易于制作
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成天驹 黑金龙 金艳涛 李振风
二维条形码简介 二维条形码分类 二维条形码识别 二维条形码应用
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第一部分:二位条形码简介(成天驹)
1920 20世纪20年代 约翰·科芒德 实现邮政单据自动分检方法
可用线扫描 器识读,如 光笔、线阵 CCD、激光枪 等
二维条码
信息密
度高,
信息容 量大
具有错误 校验和纠 错能力, 可根据需 求设置不 同的纠错 级别
携带信息
对物品 的描述
可不依赖 数据库及 通讯网络 而单独应 用
对于行排式二 维条码可用线 扫描器的多次 扫描识读;对 于矩阵式二维 条码仅能用图 像扫描器识读
左空白区 起始
左层指示
右层指示
符码词
符码词
数据区
右空白区 终止
层1 层2 层3 层4 层5 层6
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每一个符号字符包括4个条和4个空,每一个条或空由1-6个模块组成。在一个 符号字符中,4个条和4个空的总模块数为17。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
双向可读
是
错误纠正码词数 2到512个
最大数据容量(错 误纠正级别为0时)
1850个文本字符或2710个数字或1108个字节
附加属性
可选择纠错级别、可跨行扫描、宏PDF417条码、全球标记标识符等
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QR Code是由日本Denso公司于1994年9月研制的一种矩阵式二维条码, 它除具有二维条码所具有的信息容量大、可靠性高、可表示汉字及图象 多种信息、保密防伪性强等优点外,还具有以下特点: (1)超高速识读 QR Code码的超高速识读特性,使它适宜应用于工业自 动化生产线管理等领域。 (2)全方位识读 QR Code具有全方位(360°)识读特点。 (3)能够有效地表示中国汉字、日本汉字
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3.二维条码与一维条码的比较
项目 条码类型
信息密
度与信 息容量
错误校验
及纠错正 能力
垂直方向是 否携带信息
用途
对数据库
和通讯网 络的依赖
识读设备
一维条码
信息密
度低,
信息容 量较小
可通过校 验字符进 行错误校 验,没有 错纠能力
不携带信息
对物品 的标识
多数应用
场合依赖
数据库及 通讯网络
(7)高密度 二维条码通过利用垂直方向的堆积来提高条码的信息密度, 而且采用高密度图形表示,因此不需事先建立数据库,真 正实现了用条码对信息的直接描述。
(8)纠错功能 二维条形码不仅能防止错误,而且能纠正错误,即使条形 码部分损坏,也能将正确的信息还原出来。
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(9)多语言形式,可表示图像 二维条码具有字节表示模式,即提供了一种表示字节流的 机制。不论何种语言文字它们在计算机中存储时以机内码 的形式表现,而内部码都是字节码,可识别多种语言文字 的条码。 (10)具有加密机制 可以先用一定的加密算法将信息加密,再用二维条码表示。 在识别二维条码时,再加以一定的解密算法,便可以恢复 所表示的信息。
条形码制作:条形码的编写很简单,制作也仅仅需要印刷, 被称作为“可印刷的计算机语言”。
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(5)构造简单 条形码识别设备的构造简单,使用方便。
(6)灵活实用 条形码符号可以手工键盘输入,也可以和有关设备组成识 别系统实现自动化识别,还可和其他控制设备联系起来实 现整个系统的自动化管理。
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二维条码通常分为以下二种类型:
(1)行排式二维条码 (2D STACKED BAR CODE)又称:堆积式二 维条码或层排式二维条码,其编码原理是建立在一维条码基础之上, 按需要堆积成二行或多行。有代表性的行排式二维条码有:PDF417、 CODE49、CODE 16K等。 (2)矩阵式二维条码 (2D MATRIX BAR CODE) 又称:棋盘式二维 条码。有代表性的矩阵式二维条码有:QR Code 、Data Matrix、 Maxi Code、Code one 等。
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QR 码
(1) PDF417条码符
数据
起始符
每个码词单元
(4个条 / 4个空)
共17个模块
90行
(1) PDF417条码符
34 列
终止符
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每一个PDF417符号由空白区包围的一序列层组成。每一层包 括:a.左空白区 b.起始符 c.左层指示符号字符 d.1到30个 数据符号字符 e.右层指示符号字符 f.终止符 g.右空白区
1940
1949年美国乔·伍德兰德 、伯
尼·西尔沃发明了第一个条形码 1950
专利
1959年 吉拉德· 费伊塞尔申
60年代 西尔沃尼亚发明一 1960 请了用条形码表示数字的专利
套条形码系统并在北美铁路
系统成功应用
1970 70年代 UPC 码(Universal
Product Code) 在北美超市 1988年 中国成立了中 1980 得到广泛应用
5
11 1 1 1
2
5
b1
b2
b3
b4
5
s 1 1 1s 2 1 1s 3 1
2
5
11
11
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2.PDF417条码的特性
项目 可编码字符集 类型
特
性
全ASCII字符或8位二进制数据,可表示汉字
连续、多层
字符自校验功能 有
符号尺寸
可变,高度3到90行,宽度90到583个模块宽度