條碼掃描器

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條碼掃描器（Bar Code Reader）

　　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。它是用於讀取條碼所包含信息的閱讀設備，利用光學原理，把條形碼的內容解碼後通過數據線或者無線的方式傳輸到電腦或者別的設備。

　　目前條碼掃描器通過有線的方式和電腦連接主要為PS/2鍵盤介面、RS232串口、USB介面三種介面，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。

　　根據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，全形度激光掃描器等。

　　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，然後再解碼。

　　優勢：無轉軸，馬達，使用壽命長；價格便宜。選擇CCD掃描器時註意，由於CCD的成像原理類似於照相機，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。優秀的CCD應無須緊貼條碼即可識讀，而且體積適中，操作舒適。

　　解析度：如果要提高CCD解析度，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等商業碼已經足夠，對於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體作為光源的單線式掃描器，它主要有轉鏡式和顫鏡式兩種。

　　商業企業在選擇激光掃描器時，最重要的是註意掃描速度和解析度，而景深並不是關鍵因素。因為當景深加大時，解析度會大大降低。優秀的手持激光掃描器應當是高掃描速度，固定景深範圍內很高的解析度。

　　3、全形度掃描器/條碼掃描槍

　　全形度掃描器/條碼掃描槍是通過光學系統使激光二極體發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據時對準條碼的勞動，選擇時應著重註意其掃描線花斑分佈：

• 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；
• 在一定的空間範圍內各點的解讀機率趨於一致。

　　條碼的掃描器是條碼系統的眼睛，是從視覺上採集條碼數據，然後轉換成信息。條碼掃描器是一種光電設備，照亮條碼符號來測量反光，將光波轉換成數據交給解碼器處理，然後傳輸到電腦上的應用軟體。

　　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、解碼電路、電腦介面。

　　條碼掃描器的基本工作原理為：由光源發出的光線經過光學系統照射到條碼符號上面，被反射回來的光經過光學系統成像在光電轉換器上，使之產生電信號，信號經過電路放大後產生一模擬電壓，它與照射到條碼符號上被反射回來的光成正比，再經過濾波、整形，形成與模擬信號對應的方波信號，經解碼器解釋為電腦可以直接接受的數字信號。

　　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字轉換器轉化為數字信號傳輸到電腦中處理。當掃描一副圖像的時候，光源照射到圖像上後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），同時指出那個像數的灰暗程度。這時候模擬-數字轉換電路把模擬電壓轉換成數字訊號，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的圖像輸出。如果有更高的量化位數，意味著圖像能有更豐富的層次和深度，但顏色範圍已超出人眼的識別能力，所以在可分辨的範圍內對於我們來說，更高位數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。

　　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：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）到若幹英尺，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，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，並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錶面還是保持在一定距離以外呢？一般說來，零售業、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採用遠距離掃描方式。

　　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錶面相接觸；CCD條碼掃描器的工作距離限制在0-30cm，但最新生產的CCD條碼掃描器已經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製激光槍，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出來。無論從造價還是使用周期上講，光筆通常是最經濟的條碼器，激光槍最貴，CCD條碼掃描器的價位處於二者之間。

　　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”，對於線性與一維條碼，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，一些特製的用於閱讀大型的條碼掃描器需要被專門設計。由於光筆和激光槍產生的光線可以在條碼的錶面移動，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，在硬體方面，您必須考慮光筆的孔徑。孔徑的寬度要與所要掃描的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視窗內出現，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，而使掃描產生錯誤。

　　3、圖像解碼

　　一旦掃描器的光束和識別系統捕獲了條碼條或空的單元，必須將信息轉換為主電腦系統能夠識別的符號，這個過程就稱為解碼。解碼功能模塊能自動識別被掃描的條碼類型，並載入相應的解碼演算法，實現對標簽上條碼的解碼。

　　解碼後信息被格式化為標準的RS-232串列口數據，或轉化為鍵盤命令傳送至主電腦系統。解碼後的信息通過線纜傳送至RS-232通信介面，鍵盤數據通過一條“Y”線纜傳送至終端的鍵盤口。

　　“介面”用來表示條碼掃描器與主機或終端的連接的技術，串口將掃描的數據插入主機或終端間的RS-232信號，而鍵盤口將數據當作一串鍵盤信號。通過編程的軟體，條碼掃描器中可以掃描條碼菜單選擇終端和介面的參數。

　　數年前，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）或光筆模擬信號輸出到一個外部的解碼箱，由解碼箱完成解碼和傳輸的功能。現在，條碼掃描器的製造商們已經將三種類型的條碼掃描器的解碼部件集成為一部分，即解碼輸出掃描器（DOS）。解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下或需要一個輔助埠（為集成測量、列印或其他的I/O設備）時，仍然需要附加的解碼埠。但從集成的便利性和低的系統花費上講，這種集成式的解碼掃描器仍是極好的選擇。

　　4、介面設備

　　標簽上的數據經過解碼後，必須傳至主電腦系統。串口和鍵盤口用於格式化數據和輸出的功能在前面已經說明。當然，條碼掃描器必須在物理上與主電腦系統獲得連接，因此消費者需要判明PC或系統的物理介面的類型。製造廠商們的手持條碼掃描器支持數百種終端類型，同時也提供了數百種介面線，使用者可以根據需要定購適當的介面線。

　　由於解碼輸出掃描器可以用一個部件支持許多種終端介面，因此一些CCD和激光手持掃描器的製造商們標準化了通用的介面線方案，使用戶不需要儲備大量的介面線，用通用介面線就可以同時支持CCD掃描器和激光掃描器，同時節省了時間和金錢。

　　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越的性能價格比。