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條碼掃描器

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1.什么是條碼掃描器

條碼掃描器又稱為條碼閱讀器、條碼掃描槍、條形碼掃描器、條形碼掃描槍條形碼閱讀器都是一回事,只是習(xí)慣叫法不同。它是用于讀取條碼所包含信息的閱讀設(shè)備,利用光學(xué)原理,把條形碼的內(nèi)容解碼后通過(guò)數(shù)據(jù)線或者無(wú)線的方式傳輸?shù)诫娔X或者別的設(shè)備。

目前條碼掃描器通過(guò)有線的方式和電腦連接主要為PS/2鍵盤接口、RS232串口、USB接口三種接口,通過(guò)無(wú)線方式和電腦連接主要是藍(lán)牙和2.4G的方式,一般無(wú)線的距離基本都在30米到100米。條碼掃描器按條碼分類又分為一維條碼掃描器、二維條碼掃描器;又可分為手持式掃描器、固定式條碼掃描器、平臺(tái)式條碼掃描器。

2.條碼掃描器的分類

根據(jù)掃描方式條碼掃描器可分為:CCD條碼掃描器,激光手持式掃描器,全角度激光掃描器等。

1、CCD條碼掃描器

CCD條碼掃描器是利用光電藕合(CCD)原理,對(duì)條碼印刷圖案進(jìn)行成像,然后再譯碼。

優(yōu)勢(shì):無(wú)轉(zhuǎn)軸,馬達(dá),使用壽命長(zhǎng);價(jià)格便宜。選擇CCD掃描器時(shí)注意,由于CCD的成像原理類似于照相機(jī),如果要加大景深,則相應(yīng)的要加大透鏡,從而使CCD體積過(guò)大,不便操作。優(yōu)秀的CCD應(yīng)無(wú)須緊貼條碼即可識(shí)讀,而且體積適中,操作舒適。

分辨率:如果要提高CCD分辨率,必須增加成像處光敏元件的單位元素。低價(jià)CCD一般是5口像素(pixel),識(shí)讀EAN,UPC等商業(yè)碼已經(jīng)足夠,對(duì)于別的碼制識(shí)讀就會(huì)困難一些。中檔CCD以1024pixel為多,有些甚至達(dá)到2048pixe1,能分辨最窄單位元素為0.1mm的條碼。

2、激光手持式掃描器

激光手持式掃描器是利用激光二極管作為光源的單線式掃描器,它主要有轉(zhuǎn)鏡式和顫鏡式兩種。

商業(yè)企業(yè)在選擇激光掃描器時(shí),最重要的是注意掃描速度和分辨率,而景深并不是關(guān)鍵因素。因?yàn)楫?dāng)景深加大時(shí),分辨率會(huì)大大降低。優(yōu)秀的手持激光掃描器應(yīng)當(dāng)是高掃描速度,固定景深范圍內(nèi)很高的分辨率。

3、全角度掃描器/條碼掃描槍

全角度掃描器/條碼掃描槍是通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)使激光二極管發(fā)出的激光折射或多條掃描線的條碼掃描器,主要目的是減輕收款人員錄入條碼數(shù)據(jù)時(shí)對(duì)準(zhǔn)條碼的勞動(dòng),選擇時(shí)應(yīng)著重注意其掃描線花斑分布:

  • 在一個(gè)方向上有多條平行線;
  • 在某一點(diǎn)上有多條掃描線通過(guò);
  • 在一定的空間范圍內(nèi)各點(diǎn)的解讀機(jī)率趨于一致。

條碼的掃描器是條碼系統(tǒng)的眼睛,是從視覺(jué)上采集條碼數(shù)據(jù),然后轉(zhuǎn)換成信息。條碼掃描器是一種光電設(shè)備,照亮條碼符號(hào)來(lái)測(cè)量反光,將光波轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)交給解碼器處理,然后傳輸?shù)接?jì)算機(jī)上的應(yīng)用軟件。

3.條碼掃描器的工作原理

條碼掃描器的結(jié)構(gòu)通常為以下幾部分:光源、接收裝置、光電轉(zhuǎn)換部件、譯碼電路、計(jì)算機(jī)接口。

條碼掃描器的基本工作原理為:由光源發(fā)出的光線經(jīng)過(guò)光學(xué)系統(tǒng)照射到條碼符號(hào)上面,被反射回來(lái)的光經(jīng)過(guò)光學(xué)系統(tǒng)成像在光電轉(zhuǎn)換器上,使之產(chǎn)生電信號(hào),信號(hào)經(jīng)過(guò)電路放大后產(chǎn)生一模擬電壓,它與照射到條碼符號(hào)上被反射回來(lái)的光成正比,再經(jīng)過(guò)濾波、整形,形成與模擬信號(hào)對(duì)應(yīng)的方波信號(hào),經(jīng)譯碼器解釋為計(jì)算機(jī)可以直接接受的數(shù)字信號(hào)。

常見(jiàn)的平板式條碼掃描器一般由光源、光學(xué)透鏡、掃描模組、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路加塑料外殼構(gòu)成。它利用光電元件將檢測(cè)到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),再將電信號(hào)通過(guò)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中處理。當(dāng)掃描一副圖像的時(shí)候,光源照射到圖像上后反射光穿過(guò)透鏡會(huì)聚到掃描模組上,由掃描模組把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬數(shù)字信號(hào)(即電壓,它與接受到的光的強(qiáng)度有關(guān)),同時(shí)指出那個(gè)像數(shù)的灰暗程度。這時(shí)候模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路把模擬電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字訊號(hào),傳送到電腦。顏色用 RGB三色的8、10、12位來(lái)量化,既把信號(hào)處理成上述位數(shù)的圖像輸出。如果有更高的量化位數(shù),意味著圖像能有更豐富的層次和深度,但顏色范圍已超出人眼的識(shí)別能力,所以在可分辨的范圍內(nèi)對(duì)于我們來(lái)說(shuō),更高位數(shù)的條碼掃描器掃描出來(lái)的效果就是顏色銜接平滑,能夠看到更多的畫面細(xì)節(jié)。

4.條碼掃描器的選購(gòu)

成功選擇與目標(biāo)需求匹配的條碼掃描器,用戶有三個(gè)主要判據(jù):工作距離、標(biāo)簽尺寸和條碼密度。工作距離指掃描時(shí)掃描器與標(biāo)簽之間的距離,掃描距離可以從零(接觸式)到若干英尺,掃描距離由條碼掃描器決定;標(biāo)簽尺寸指被掃描的條碼的整個(gè)寬度;條碼密度指能滿足閱讀的最小條或空模塊的寬度。這三種因素相互關(guān)聯(lián),例如,標(biāo)簽尺寸和條、空模塊較大的條碼,也可以支持較大的掃描距離。光筆、CCD條碼掃描器、激光條碼掃描器在性能上有所不同,并有不同的價(jià)位和使用周期,在每一方面,用戶都要作不同的考慮。

1、工作距離(景深)

條碼掃描器的景深必須明確定義。操作員在操作時(shí)是將條碼掃描器接觸標(biāo)簽表面還是保持在一定距離以外呢?一般說(shuō)來(lái),零售業(yè)、辦公室、和工廠應(yīng)用中使用接觸式或近距離掃描,而倉(cāng)庫(kù)、分配和運(yùn)輸應(yīng)用中則典型的采用遠(yuǎn)距離掃描方式。

三種類型條碼掃描器的景深有很大差別,由它們的命名可以看出,接觸式光筆需要與標(biāo)簽表面相接觸;CCD條碼掃描器的工作距離限制在0-30cm,但最新生產(chǎn)的CCD條碼掃描器已經(jīng)有效的將景深擴(kuò)展到60cm);激光條碼掃描器的景深最長(zhǎng),在(20-100cm)之間,一些專門用來(lái)掃描大型條碼的特制激光槍,景深可以達(dá)到幾英尺。

景深的差異通過(guò)條碼掃描器的價(jià)格可以體現(xiàn)出來(lái)。無(wú)論從造價(jià)還是使用周期上講,光筆通常是最經(jīng)濟(jì)的條碼器,激光槍最貴,CCD條碼掃描器的價(jià)位處于二者之間。

2、標(biāo)簽尺寸/標(biāo)簽密度

標(biāo)簽密度指條或空單元的最小寬度,由千分之一英寸度量,即“密爾”,對(duì)于線性與一維條碼,標(biāo)簽的尺寸即認(rèn)為是標(biāo)簽的寬度。高密度條碼(7密爾以下)需要在較近距離掃描,低密度條碼(15密爾以上)則可以在較遠(yuǎn)的距離掃描。

在選擇CCD條碼掃描器時(shí),一定要知道被掃描的條碼的整個(gè)寬度。在大多數(shù)情況下,CCD條碼掃描器能夠掃描的條碼的最大寬度受到掃描器的開(kāi)口寬度的限制,一些特制的用于閱讀大型的條碼掃描器需要被專門設(shè)計(jì)。由于光筆和激光槍產(chǎn)生的光線可以在條碼的表面移動(dòng),所以這兩種閱讀器都可以掃描比較寬的條碼。

如果您決定選擇光筆,在硬件方面,您必須考慮光筆的孔徑??讖降膶挾纫c所要掃描的X維條碼的最窄的條或空的寬度大致相等。如果孔徑過(guò)大,掃描時(shí)相鄰的條碼就會(huì)在掃描窗口內(nèi)出現(xiàn),使掃描變得更加困難;如果孔徑過(guò)小,掃描器則會(huì)將條碼上一些印刷的瑕疵誤認(rèn)為條碼本來(lái)不應(yīng)存在的條或空,而使掃描產(chǎn)生錯(cuò)誤。

3、圖像譯碼

一旦掃描器的光束和識(shí)別系統(tǒng)捕獲了條碼條或空的單元,必須將信息轉(zhuǎn)換為主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠識(shí)別的符號(hào),這個(gè)過(guò)程就稱為譯碼。譯碼功能模塊能自動(dòng)識(shí)別被掃描的條碼類型,并加載相應(yīng)的譯碼算法,實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)簽上條碼的譯碼。

解碼后信息被格式化為標(biāo)準(zhǔn)的RS-232串行口數(shù)據(jù),或轉(zhuǎn)化為鍵盤命令傳送至主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。解碼后的信息通過(guò)線纜傳送至RS-232通信接口,鍵盤數(shù)據(jù)通過(guò)一條“Y”線纜傳送至終端的鍵盤口。

“接口”用來(lái)表示條碼掃描器與主機(jī)或終端的連接的技術(shù),串口將掃描的數(shù)據(jù)插入主機(jī)或終端間的RS-232信號(hào),而鍵盤口將數(shù)據(jù)當(dāng)作一串鍵盤信號(hào)。通過(guò)編程的軟件,條碼掃描器中可以掃描條碼菜單選擇終端和接口的參數(shù)。

數(shù)年前,條碼掃描器的解碼和通訊功能需要分別由獨(dú)立的設(shè)備來(lái)完成。條碼掃描器將一個(gè)激光校準(zhǔn)信號(hào)(HHLC)或光筆仿真信號(hào)輸出到一個(gè)外部的譯碼箱,由譯碼箱完成譯碼和傳輸?shù)墓δ堋,F(xiàn)在,條碼掃描器的制造商們已經(jīng)將三種類型的條碼掃描器的解碼部件集成為一部分,即譯碼輸出掃描器(DOS)。譯碼輸出掃描器使用一個(gè)插件,提供了與碼箱完全相同性能,而且價(jià)格更低。

當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)不同類型的掃描器件同時(shí)工作在各自的解碼狀態(tài)下或需要一個(gè)輔助端口(為集成測(cè)量、打印或其他的I/O設(shè)備)時(shí),仍然需要附加的譯碼端口。但從集成的便利性和低的系統(tǒng)花費(fèi)上講,這種集成式的譯碼掃描器仍是極好的選擇。

4、接口設(shè)備

標(biāo)簽上的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)譯碼后,必須傳至主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。串口和鍵盤口用于格式化數(shù)據(jù)和輸出的功能在前面已經(jīng)說(shuō)明。當(dāng)然,條碼掃描器必須在物理上與主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)獲得連接,因此消費(fèi)者需要判明PC或系統(tǒng)的物理接口的類型。制造廠商們的手持條碼掃描器支持?jǐn)?shù)百種終端類型,同時(shí)也提供了數(shù)百種接口線,使用者可以根據(jù)需要定購(gòu)適當(dāng)?shù)慕涌诰€。

由于解碼輸出掃描器可以用一個(gè)部件支持許多種終端接口,因此一些CCD和激光手持掃描器的制造商們標(biāo)準(zhǔn)化了通用的接口線方案,使用戶不需要儲(chǔ)備大量的接口線,用通用接口線就可以同時(shí)支持CCD掃描器和激光掃描器,同時(shí)節(jié)省了時(shí)間和金錢。

光筆、CCD掃描器和激光掃描器這三種類型的手持條碼掃描器在應(yīng)用中都具有優(yōu)越的性能價(jià)格比。

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