光电信息技术在条行码识别系统中的应用

时间：2024-05-04

文/梁文锋

1 引言

信息技术的飞速发展，给人们的生产生活方式带来很大改变，大大提升了生产生活效率和便利性，比如说现在常见的条形码的应用，促进了对商品的识别效率和缴费效率。在这个背景下，光电信息技术在很多领域得到广泛推广和应用。本次就对光电信息技术在条形码识别系统中的应用进行分析和研究。

2 光电信息技术概述

光电信息技术就是有光学、电子技术、微电子技术等汇总起来形成的多学科综合技术，主要涉及到光与电子的转换和应用。广义上的光电信息技术就是在光频段的微电子技术，涉及到光信息传输、光电子信息储存、辐射等内容。光电子信息技术的出现，大大促进了光与电子信息处理的结合，具有极大的应用优势，响应速度快、信息容量庞大、频宽十分大等，对于现代信息技术的发展造成极大的推动作用，也使得光电子信息技术产业在市场中的占比越来越高。基于光电信息技术的发展，光电子设备朝向集成化、经济化发展，而且更新换代十分快；为现实问题的解决提供更多的方案。

3 条形码的识别原理及应用优势

在经济一体化的发展趋势下，条形码在商业中得到非常广泛的应用，利用条形码可以准确标识出商品的详细信息，生产商、生产日期、价格等。另外在图书馆、邮电管理、物流、交付款等方面，条形码也有很大应用。

3.1 条形码识别原理

从外观上看，条形码是有一组平行线条组成的图形，线条的粗细不一，且排列有一定的规律性。一般来说，条形码包括两部分：

（1）反射率相差较大的黑色线条（条）；

（2）黑色线条之间的空隙（空），也就是白色线条。

条形码的识别需要借助机器。在实际运用时，“条”和“空”可以组成多样化的组合，代表不同的图形符号，也就是表示不同的码制。通常来说每一样商品都有唯一的码制，里面涵盖独属于这个商品的信息。将所有码制集中起来建成数据库，使条形码与各自对应的商品统一起来。因此对于条形码来说，最关键的应用环节就是码制识别。

3.2 条形码应用优势

过去进行商品或信息的识别，基本依靠的是人力。但随着经济的发展，商品越来越多，信息越来越复杂，有时仅靠人力难以快速识别或经常出现失误，尤其是对于商场、批发市场等涉及到大量商品交易的场所。而条形码的出现，大大改变了这个局面，显著提高了在商品生产、销售和管理等过程中的效率，并可携带海量信息。相对来说，条形码应用具有如下优势：

（1）可靠性和准确率高，条形码极少出现输误码情况，输误码率十分低。

（2）数据输入速度快，从传统的手工输入到键盘输入再到条形码，数据信息输入速度极大提升，加快了数据处理效率。

（3）信息采集量大，在同一个一维条形码中，采集一次信息，可以获取到几十位字符的内容，而且这个过程，条形码识别器可以自动纠错。

（4）经济性高，条形码技术及可以单独使用，用于识别商品，也可以与设备融合，形成条形码识别系统，还可以与其他技术配合使用，比如广告宣传等，条形码的制作和使用成本很低。

（5）自由度大，条形码设置的位置和识别装置的自由度较大，只要完整展示出条形码，设备就可以自动识别，就算存在一定欠缺，如果还有的部分涵盖正常部分，也可以被设备识别。

4 光电信息技术在条行码识别系统中的应用实践

条形码识别系统包括计算机系统、条形码扫描器等，具体如图1所示。

4.1 光电检测

光电检测是利用不同颜色的物体发射的可见光波长存在一定差异，这是由于物体本身材质以及不同颜色的发射光不同造成。比如黑色光可吸收各种可见光，而白色光可反射各种可见光。基于此，对条形码识别系统进行改造，利用光电信息技术，在扫描器光源发出光时，可以借助光阑、凸透镜1的作用，照射到条形码上，再经过凸透镜2的聚焦作用，将之照射到光电转换器上。转换器接收到信号之后，就进行光电转换，并输出信号，放大到整形电路中。

4.2 整形电路

一般来说，白条和黑条的宽度不同时，电信号持续时间也会不同。但光电转换输出的信号，多是在10mV左右，无法直接使用。因此在应用是需要借助光电信息技术将输出的电信号增强，建立一种模拟信号，使其可以使用。在这个过程中，由于条形码可能存在的污点、瑕疵等，可能导致信号转换出现差错。因此为了避免这个问题，在放大信号之后，需要额外增加整形电路，将上述获得的模拟信号转换成数字信号，再表示出来，方便计算机判断。

需要注意的是，整形电路中，脉冲数字信号不能直接传达出，需要借助译码器转化成数字或字符信息。整形电路可以准确识别起始和终止的字符信息，并据此判断出符号扫描方向和研制方法。具体过程是依靠数字电信号0.1的识别，测量脉冲数量，对“条”和“空”数量进行判断；测量0、1持续时间，对“条”和“空”宽度进行判断。结合这个判断结果，就能掌握条形码的研制方法，并按照码制对应的规则，转换成数字、文字信息，然后传递给计算机，对所获信息进行处理，完成对条形码的识别。