條碼掃描器
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、條形碼掃描槍及條形碼閱讀器都是一回事,只是習慣叫法不同。它是用于讀取條碼所包含信息的閱讀設備,利用光學原理,把條形碼的內(nèi)容解碼后通過數(shù)據(jù)線或者無線的方式傳輸?shù)诫娔X或者別的設備。
目前條碼掃描器通過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,通過無線方式和電腦連接主要是藍牙和2.4G的方式,一般無線的距離基本都在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,對條碼印刷圖案進行成像,然后再譯碼。
優(yōu)勢:無轉軸,馬達,使用壽命長;價格便宜。選擇CCD掃描器時注意,由于CCD的成像原理類似于照相機,如果要加大景深,則相應的要加大透鏡,從而使CCD體積過大,不便操作。優(yōu)秀的CCD應無須緊貼條碼即可識讀,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CCD一般是5口像素(pixel),識讀EAN,UPC等商業(yè)碼已經(jīng)足夠,對于別的碼制識讀就會困難一些。中檔CCD以1024pixel為多,有些甚至達到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,它主要有轉鏡式和顫鏡式兩種。
商業(yè)企業(yè)在選擇激光掃描器時,最重要的是注意掃描速度和分辨率,而景深并不是關鍵因素。因為當景深加大時,分辨率會大大降低。優(yōu)秀的手持激光掃描器應當是高掃描速度,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/條碼掃描槍是通過光學系統(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)時對準條碼的勞動,選擇時應著重注意其掃描線花斑分布:
- 在一個方向上有多條平行線;
- 在某一點上有多條掃描線通過;
- 在一定的空間范圍內(nèi)各點的解讀機率趨于一致。
條碼的掃描器是條碼系統(tǒng)的眼睛,是從視覺上采集條碼數(shù)據(jù),然后轉換成信息。條碼掃描器是一種光電設備,照亮條碼符號來測量反光,將光波轉換成數(shù)據(jù)交給解碼器處理,然后傳輸?shù)接嬎銠C上的應用軟件。
3.條碼掃描器的工作原理
條碼掃描器的結構通常為以下幾部分:光源、接收裝置、光電轉換部件、譯碼電路、計算機接口。
條碼掃描器的基本工作原理為:由光源發(fā)出的光線經(jīng)過光學系統(tǒng)照射到條碼符號上面,被反射回來的光經(jīng)過光學系統(tǒng)成像在光電轉換器上,使之產(chǎn)生電信號,信號經(jīng)過電路放大后產(chǎn)生一模擬電壓,它與照射到條碼符號上被反射回來的光成正比,再經(jīng)過濾波、整形,形成與模擬信號對應的方波信號,經(jīng)譯碼器解釋為計算機可以直接接受的數(shù)字信號。
常見的平板式條碼掃描器一般由光源、光學透鏡、掃描模組、模擬數(shù)字轉換電路加塑料外殼構成。它利用光電元件將檢測到的光信號轉換成電信號,再將電信號通過模擬數(shù)字轉換器轉化為數(shù)字信號傳輸?shù)接嬎銠C中處理。當掃描一副圖像的時候,光源照射到圖像上后反射光穿過透鏡會聚到掃描模組上,由掃描模組把光信號轉換成模擬數(shù)字信號(即電壓,它與接受到的光的強度有關),同時指出那個像數(shù)的灰暗程度。這時候模擬-數(shù)字轉換電路把模擬電壓轉換成數(shù)字訊號,傳送到電腦。顏色用 RGB三色的8、10、12位來量化,既把信號處理成上述位數(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別能力,所以在可分辨的范圍內(nèi)對于我們來說,更高位數(shù)的條碼掃描器掃描出來的效果就是顏色銜接平滑,能夠看到更多的畫面細節(jié)。
4.條碼掃描器的選購
成功選擇與目標需求匹配的條碼掃描器,用戶有三個主要判據(jù):工作距離、標簽尺寸和條碼密度。工作距離指掃描時掃描器與標簽之間的距離,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;標簽尺寸指被掃描的條碼的整個寬度;條碼密度指能滿足閱讀的最小條或空模塊的寬度。這三種因素相互關聯(lián),例如,標簽尺寸和條、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。操作員在操作時是將條碼掃描器接觸標簽表面還是保持在一定距離以外呢?一般說來,零售業(yè)、辦公室、和工廠應用中使用接觸式或近距離掃描,而倉庫、分配和運輸應用中則典型的采用遠距離掃描方式。
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)有效的將景深擴展到60cm);激光條碼掃描器的景深最長,在(20-100cm)之間,一些專門用來掃描大型條碼的特制激光槍,景深可以達到幾英尺。
景深的差異通過條碼掃描器的價格可以體現(xiàn)出來。無論從造價還是使用周期上講,光筆通常是最經(jīng)濟的條碼器,激光槍最貴,CCD條碼掃描器的價位處于二者之間。
2、標簽尺寸/標簽密度
標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”,對于線性與一維條碼,標簽的尺寸即認為是標簽的寬度。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)則可以在較遠的距離掃描。
在選擇CCD條碼掃描器時,一定要知道被掃描的條碼的整個寬度。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計。由于光筆和激光槍產(chǎn)生的光線可以在條碼的表面移動,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。如果孔徑過大,掃描時相鄰的條碼就會在掃描窗口內(nèi)出現(xiàn),使掃描變得更加困難;如果孔徑過小,掃描器則會將條碼上一些印刷的瑕疵誤認為條碼本來不應存在的條或空,而使掃描產(chǎn)生錯誤。
3、圖像譯碼
一旦掃描器的光束和識別系統(tǒng)捕獲了條碼條或空的單元,必須將信息轉換為主計算機系統(tǒng)能夠識別的符號,這個過程就稱為譯碼。譯碼功能模塊能自動識別被掃描的條碼類型,并加載相應的譯碼算法,實現(xiàn)對標簽上條碼的譯碼。
解碼后信息被格式化為標準的RS-232串行口數(shù)據(jù),或轉化為鍵盤命令傳送至主計算機系統(tǒng)。解碼后的信息通過線纜傳送至RS-232通信接口,鍵盤數(shù)據(jù)通過一條“Y”線纜傳送至終端的鍵盤口。
“接口”用來表示條碼掃描器與主機或終端的連接的技術,串口將掃描的數(shù)據(jù)插入主機或終端間的RS-232信號,而鍵盤口將數(shù)據(jù)當作一串鍵盤信號。通過編程的軟件,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立的設備來完成。條碼掃描器將一個激光校準信號(HHLC)或光筆仿真信號輸出到一個外部的譯碼箱,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插件,提供了與碼箱完全相同性能,而且價格更低。
當兩個或多個不同類型的掃描器件同時工作在各自的解碼狀態(tài)下或需要一個輔助端口(為集成測量、打印或其他的I/O設備)時,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)花費上講,這種集成式的譯碼掃描器仍是極好的選擇。
4、接口設備
標簽上的數(shù)據(jù)經(jīng)過譯碼后,必須傳至主計算機系統(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)說明。當然,條碼掃描器必須在物理上與主計算機系統(tǒng)獲得連接,因此消費者需要判明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數(shù)百種終端類型,同時也提供了數(shù)百種接口線,使用者可以根據(jù)需要定購適當?shù)慕涌诰€。
由于解碼輸出掃描器可以用一個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準化了通用的接口線方案,使用戶不需要儲備大量的接口線,用通用接口線就可以同時支持CCD掃描器和激光掃描器,同時節(jié)省了時間和金錢。
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用中都具有優(yōu)越的性能價格比。