條形碼的檢測

1、昆明理工大學印刷品質量檢測與控制課程論文條形碼的檢測姓 名： 吳雷 學 號： 201110304103 學 院： 機電工程學院 專 業(yè)： 包裝工程 年 級： 2011級 指導教師： 何自芬 2014年 6月 5 日摘要迄今為止，995的商品使用了條碼，但條碼印刷質量的合格率卻只97%，這給條碼掃描計算機管理帶來很大影響。本文主要介紹條形碼的檢測項目以及檢測方法和儀器。 AbstractTo date, 99.5% of the commodity using bar codes, but the pass rate of only 97% by mass, which have a great

2、 impact to the barcode scanning computer management. This paper describes the project as well as barcode detection testing methods and instruments.關鍵詞 條形碼、檢測、控制引言條碼是由深色條和淺色空組合起來的圖形符號，條碼的質量參數(shù)可以分為兩類，一類是條碼的尺寸參數(shù)，另一類則為條碼符號的反射率參數(shù)。這兩種參數(shù)在條碼技術規(guī)范中都作了詳細的規(guī)定，對條碼符號的這兩種參數(shù)采用通用的反射率測量儀器及測長顯微鏡進行測量，這可以說是條碼檢測技術發(fā)展的第一個階段。

3、最初，這種檢測方法中所有的測量都是非自動化的，由于條碼的條空太多，測量和根據(jù)條空判定被測條碼條空編碼是否正確非常麻煩，另外，人為因素也嚴重影響了測量的精度和準確性。從70年代中期以后，條碼符號質量的評價都是用條碼檢測的專用儀器條碼檢測儀來進行測試，這就是人們通常所說的傳統(tǒng)檢測方法。條碼檢測儀的出現(xiàn)使得條碼檢測的效率大大提高，符號經(jīng)過條碼檢測儀掃描后，馬上就可以得到檢驗結果，性能全面的檢測儀還能打印出列有詳細質量參數(shù)值的質量檢測結果，這就使得印刷企業(yè)能夠根據(jù)檢驗結果調整印刷設備，充分發(fā)揮印刷設備的潛能，從而提高條碼符號的印制質量。一、概述條形碼技術是現(xiàn)代物流系統(tǒng)中非常重要的大量、快速信息采集技術

4、，能適應物流大量化和高速化要求，大幅度提高物流效率的技術。條形碼技術包括條形碼的編碼技術、條形符號設計技術、快速識別技術和計算機管理技術，是實現(xiàn)計算機管理和電子數(shù)據(jù)交換不可少的開端技術。1、條形碼的定義和組成條形碼簡稱條碼，是由一組黑白相間、粗細不同的條狀符號組成，條碼隱含著數(shù)字信息、字母信息、標志信息、符號信息，主要用以表示商品的名稱、產(chǎn)地、價格、種類等，是全世界通用的商品代碼的表示方法。條碼構成是一組黑白相間的條紋，這種條紋由若干個黑白的"條"和白色的"空"的單元所組成，其中，黑色條對光的反射率低而白色的空對光的反射率高，再加上條與空的寬度不同，就能

5、使掃描光線產(chǎn)生不同的反射接收效果，在光電轉換設備上轉換成不同的電脈沖，形成了可以傳輸?shù)碾娮有畔?。一個完整的條碼的組成次序依次為：靜區(qū)（前）、起始符、數(shù)據(jù)符、（中間分割符，主要用于EAN碼）、(校驗符）、終止符、靜區(qū)（后）。靜區(qū)，指條碼左右兩端外側與空的反射率相同的限定區(qū)域，它能使閱讀器進入準備閱讀的狀態(tài)，當兩個條碼相距距離較近時，靜區(qū)則有助于對它們加以區(qū)分，靜區(qū)的寬度通常應不小于6mm（或10倍模塊寬度）。起始/終止符，指位于條碼開始和結束的若干條與空，標志條碼的開始和結束，同時提供了碼制識別信息和閱讀方向的信息。數(shù)據(jù)符，位于條碼中間的條、空結構，它包含條碼所表達的特定信息。條碼字符：表示一個

6、字符的若干條和空。條：條碼中對光的反射率低的部分一般為黑色?？眨簵l碼中對光的反射率高的部分，一般為白色?？瞻讌^(qū)域：為保證條碼正常識讀而在條碼兩端保留的與空同色的區(qū)域。起始符：位于條碼起啟位置，表示條碼開始的一個特殊的條碼字符。終止符：位于條碼終止位置，表示條碼結束的一個特殊的條碼字符。校驗位：用于檢驗條碼準確性的一個條碼字符，根據(jù)條碼所表示的字符信息按一定的校驗規(guī)則生成，一般位于終止符前。單元：條碼符中一個顏色相同的寬度范圍，一個單元由一個或多個模塊組成。模塊：組成條碼的最基本的單位。2. EAN條碼及我國通用商品條碼 EAN-13是國際上通用的通用商品代碼，我國通用商品條碼標準也采用EAN條

7、碼結構。主版是由13位數(shù)字及相應的條碼符號組成，在較小的商品上也采用8位數(shù)字碼及其相應的條碼符號。（1） 前綴碼由三位數(shù)字組成，是國家的代碼，我國為690，是國際物品編碼會統(tǒng)一決定的。（2）制造廠商代碼由四位數(shù)字組成，我國物品編碼中心統(tǒng)一分配并統(tǒng)一注冊，一廠一碼。（3）商品代碼由五位數(shù)字組成，表示每個制造廠商的商品，由廠商確定，可標識十萬種商品。（4）校驗碼由一位數(shù)字組成，用以校驗前面各碼的正誤。EAN-13碼由13位數(shù)字組成。根據(jù)EAN 規(guī)范，這13位數(shù)字分別賦予了不同的含義。廠商識別代碼由7-9位數(shù)字組成，用于對廠商的唯一標識。廠商代碼是各國的EAN編碼組織在EAN分配的成員前綴碼（X13

8、，X12，X11）的基礎上分配給廠商的代碼。前綴碼是標識EAN所屬成員的代碼，由EAN統(tǒng)一管理和分配，以確保前綴碼在國際范圍內的唯一性。商品項目代碼由53位數(shù)字組成，用以標識商品的代碼。商品項目代碼由廠商自行編碼。在編制商品項目代碼時，廠商必須遵守商品編碼的基本原則：對同一商品項目的商品必須編制相同的商品項目代碼；對不同的商品項目必須編制不同的商品項目代碼；保證商品項目與其標識代碼一一對應，即一個商品項目只有一個代碼，一個代碼只標識一個商品項目。 校驗碼用以校驗代碼的正誤，是由一位數(shù)字組成。校驗碼是根據(jù)條碼字符的數(shù)值按一定的數(shù)學算法計算得出的，計算的步驟如下：（1）從序號2開始，將所有偶數(shù)位的

9、數(shù)字代碼求和，得出S1；（2）S1*3=S2；（3）從序號3開始，將所有奇數(shù)位的數(shù)字求和，得出S3；（4）S3+S2=S4；（5）C=10-S4，得到校驗碼C的值。并且當S4的個位數(shù)為0時，C=0。以690，691為前綴碼的EAN-13碼只能分別對10000個制造廠商進行編碼（因為制造廠商代碼只有4位，制造廠商代碼只能從0000-9999這一萬組數(shù)字中進行分配）。每一個制造廠商可以對自己生產(chǎn)的10萬種商品進行編碼（因為產(chǎn)品代碼為5位，可以從00000-99999這10萬組數(shù)字中進行分配。3、條碼識別裝置條碼識別采用各種光電掃描設備，主要有以下幾種：（1）光筆掃描器。似筆形的手持小型掃描器。（2

10、）臺式掃描器。固定的掃描裝置，手持帶有條碼的卡片或證件在掃描器上移動，完成掃描。（3）手持式掃描器。能手持作用和移動使用的較大的掃描器，用于靜態(tài)物品掃描。 （4）固定式光電及激光快速掃描器。 由光學掃描器和光電轉換器組成，是現(xiàn)在物流領域應用較多的固定式掃描設備，安裝在物品運動的通道邊，對物品進行逐個掃描。 各種掃描設備都和后續(xù)的電光轉換、信息信號放大及與計算機聯(lián)機形成完整的掃描閱讀系統(tǒng)，完成了電子信息的采集。4、條碼在物流中的應用條碼在物流中的有較為廣泛的應用，主要在以下幾方面：（1）銷售信息系統(tǒng)（POS系統(tǒng)）在商品上貼上條碼就能快速、準確地利用計算機進行銷售和配送管理。其過程為，對銷售商品進

11、行結算時，通過光電掃描讀取并將信息輸入計算機，然后輸進收款機，收款后開出收據(jù)，同時，通過計算機處理，掌握進、銷、存的數(shù)據(jù)。（2） 庫存系統(tǒng)在庫存物資上應用條碼技術，尤其是規(guī)格包裝、集裝、托盤貨物上，入庫時自動掃描并輸入計算機，由計算機處理后形成庫存的信息，并輸出入庫區(qū)位、貨架、貨位的指令，出庫程序則和POS(Point of Sales)系統(tǒng)條碼應用一樣。（3）分貨揀選系統(tǒng)在配送方式和倉庫出貨時，采用分貨、揀選方式，需要快速處理大量的貨物，利用條碼技術便可自動進行分貨揀選，并實現(xiàn)有關的管理。其過程如下：一個配送中心接到若干個配送訂貨要求，將若干訂貨匯總，每一品種匯總成批后，按批發(fā)出所在條碼的揀

12、貨標簽，揀貨人員到庫中將標簽帖于每件商品上并取出用自動分揀機分貨，分貨機始端的掃描器對處于運動狀態(tài)分貨機上貨物掃描，一是確認所揀出貨物是否正確，另一方面識讀條碼上用戶標記，指令商品在確定的分支分流，到達各用戶的配送貨位，完成分貨揀選作業(yè)。 二、條碼的檢測項目檢測項目共12項：譯碼正確性、最低反射率、符號反差、最小邊緣反差、調制比、缺陷度、可譯碼度、符號一致性、空白區(qū)寬度、放大系數(shù)、條高和印刷位置。 （1）譯碼正確性譯碼正確性是條碼符號可以用參考譯碼算法進行譯碼并且譯碼結果與該條碼符號所表示的代碼一致的特性。譯碼正確性是條碼符號的基本特性。（2）符號一致性 條碼符號所表示的代碼與該條碼符號的供人

13、識別字符一致的特性。（3）最低反射率（Rmin） 掃描反射率曲線上最低的反射率，實際上就是被測條碼符號條的最低反射率。要求：最低反射率應不大于最高反射率一半。（4）符號反差掃描反射率曲線的最高反射率與最低反射率之差。它反映了條碼符號條、空顏色搭配或承印材料及油墨的反射率是否滿足要求，顯然，符號反差越大越好。（5）最小邊緣反差邊緣反差是掃描反射率曲線上相鄰單元的空反射率與條反射率之差，最小邊緣反差是所有邊緣反差中的最小的一個。顯然，最小邊緣反差越大越好。（6）調制比最小邊緣反差與符號反差的比。一般來說，符號反差大，最小邊緣反差就要相應大些，否則調制比偏小，將使掃描識讀過程中對條、空的辨別發(fā)生困難

14、。（7）缺陷度最大單元反射率非均勻度與符號反差的比。缺陷度是條碼符號上最嚴重的缺陷所造成的最大單元反射率非均勻度與符號反差在幅度上的對比。（8）可譯碼度理想尺寸：條碼的規(guī)范或標準中都規(guī)定了條碼符號條/空單元寬度及條空組合寬度的。印制偏差：在條碼符號的印制過程中，印制出來的條/空單元及條/空組合的實際寬度尺寸一般都會偏離其理想尺寸，印制偏差為實際寬度尺寸與相應理想尺寸之差。容許誤差（容差）：允許條/空單元及條/空組合的寬度在印制和識讀過程出現(xiàn)一定限度的誤差?？勺g碼度：是未被印制偏差占用、為掃描識讀過程留出的容差部分在總容差中所占的比例。即：可譯碼度=剩余容差/總容差=|（RT-M）/（RT-A）

15、|可譯碼度越大，說明條碼符號的印制精度越高（9）空白區(qū)寬度 空白區(qū)的作用是為識讀設備提供“開始數(shù)據(jù)采集”或“結束數(shù)據(jù)采集”的信息的，空白區(qū)寬度不夠常常導致條碼符號不能識讀，甚至造成誤讀 ?？瞻讌^(qū)域強制性要求，商品條碼符號的空白區(qū)寬度不符合要求，該條碼符號即被判定為不合格。（10）放大系數(shù) 商品條碼的放大系數(shù)越小，對條/空尺寸偏差的要求越嚴，印制的難度越大。 商品條碼的放大系數(shù)為0.802.00。 （11）條高 理論上，一維條碼的高度（或條高）只要能容納一條掃描線的高度，使掃描線經(jīng)過條碼符號所有的條和空（包括空白區(qū)），就能被掃描識讀。通常要求條高2/3 標準條高。條碼的高度越小，對掃描線瞄準條碼

16、符號的要求就越高，也就是說，掃描識讀的效率就越低。 （12）印刷位置 檢查印刷位置的目的是看商品條碼符號在包裝的位置是否符合標準的要求；以及有無穿孔、沖切口、開口、裝訂釘、拉絲拉條、接縫、折疊、折邊、交迭、波紋、隆起、褶皺和其它圖文對條碼符號造成損害或妨礙。一般只能對實物包裝進行此項檢查。（13）其它參數(shù)等級的確定譯碼正確則該掃描反射率曲線譯碼等級定為4級，譯碼錯誤或不能被譯碼則定為0級。其它光學特性等級的確定 三、檢測條件1、環(huán)境條件根據(jù)GB/T 14258-2003條碼符號印制質量的檢驗的要求，條碼標識的檢驗環(huán)境溫度為(20±5)，相對濕度為35%65%，檢驗前應采取措施使環(huán)境滿

17、足以上條件。檢驗臺光源應為色溫55006500K的D65標準光源下，一般60W左右的日光燈管發(fā)出的光譜功率及色溫基本滿足這個要求。2、掃描反射率曲線的測量儀器美標檢測功能的條碼檢測儀。3、測量光波長檢測儀器的測量光波長要盡可能與實際使用的識讀設備的和掃描光波長一致，并應在檢測結果（符號等級）中標明。EAN.UCC規(guī)范規(guī)定對商品條碼檢測的測量光孔直徑為0.15mm(0.006in,標號06），為與國際接軌，我國國家標準中也作了同樣規(guī)定。測量光孔直徑是指光學系統(tǒng)放大倍數(shù)為1時的光孔直徑或等效為放大倍數(shù)為1的光孔直徑，此時光孔直徑與測量儀器對條碼符號的采樣區(qū)域直徑相同。4、測量光路測量光路為45&#

18、176;入射、垂直接收，簡稱“45/0”光路。5、反射率參照標準我國規(guī)定，用經(jīng)計量檢定機構檢定（或校準）并出具證書的標準漫反射板作反射率參照標準。6、被檢樣品應盡可能使被檢條碼符號處于設計的被掃描狀態(tài)對其進行檢測，即檢測時使被檢條碼符號處于實物包裝的形態(tài)。7、檢測設備 (1)檢測設備條碼檢測設備應為綜合測量儀器，即具有測量條碼符號反射率、給出掃描反射率曲線的圖形或根據(jù)對掃描反射率曲線的分析給出條碼符號綜合數(shù)據(jù)的能力。(2)測量光波長測量采用單色光，測量光波長應接近于應用中掃描使用的波長。如GB/T 18348商品條碼符號印制質量的檢驗標準規(guī)定，商品條碼測量的波長為(670±10)nm

19、。(3)測量孔徑GB/T 18348商品條碼符號印制質量的檢驗標準規(guī)定，商品條碼測量孔徑的標稱直徑為0.15mm，孔徑標號為06(孔徑標號是接近測量孔徑直徑的，以千分之一英寸為單位的長度數(shù)值)。(4)測量光路入射光路的光軸應與測量表面法線成45°，并處于一個與測量表面垂直、與條碼符號的“條”平行的平面內。反射光采集光路的光軸應與測量表面垂直，反射光的采集應該在一個頂角為15°，中心軸垂直于測量表面且通過測量采樣區(qū)中心的錐形范圍內。(5)反射率參照標準以氧化鎂或硫酸鋇作為100%反射率的參照標準。(6)長度測量儀器空白區(qū)寬度測量儀器為最小分度值不大于0.1mm的長度測量儀器。

20、放大系數(shù)和條高的測量儀器為最小分度值不大于0.5mm的長度測量儀器。 8、樣品處理按照國際標準ISO/IEC l5416 和我國國家標準GB/T 14258-2003、GB/T 18348-2001的要求，在檢測時，被檢條碼符號的狀態(tài)應盡可能和被檢條碼符號的掃描識讀狀態(tài)一致，即檢測時使被檢條碼符號處于實物包裝的形態(tài)。這體現(xiàn)了美標方法“檢測條件要盡可能與條碼符號被識讀的條件一致”的原則。(1)對于銅版紙、膠版紙因紙張變形張力小一般只要稍稍用力壓平固定即可。 (2)對塑料包裝來說，材料本身拉伸變形易起皺，透光性強，因此制樣時將塑料膜包裝上的條碼部分伸開壓平一段時間，再將其固定在一塊全黑硬質材料板上

21、。(3)對馬口鐵，當面積足夠大時，由于重力作用會產(chǎn)生不同程度的彎曲變形，因此檢驗前應將樣品裁截至一定大小，一般尺寸為15cm×15cm 以內再將其輕輕壓平。(4)對于不干膠標簽，由于材料背面有涂膠，兩面的張力不同，也會有程度的弧狀彎曲。檢驗前可將條碼標簽揭下平貼至與原襯底完全相同的材料上，壓平后檢驗。 (5)對于鋁箔(如易拉罐等)及硬塑料軟管(如化妝品等)等材料由于它們是先成型后印刷，因此應對實物包裝進行檢驗。四、條形碼的檢測方法1、檢測方法的一般要求 檢測帶如下 掃描測量10次 確定符號等級的目的是為便于對條碼符號的質量狀況（如合格/不合格）進行判定國家標準規(guī)定：商品條碼的最低質量

22、要求為1.5/06/670?？紤]到商品在包裝、儲存、裝卸等過程中商品條碼易受損壞，使符號等級降低，在印刷廠印刷的或打印的商品條碼的質量水平應不低于2.5/06/670。1.5/06/670符號等級(1.5級)測量光孔標號（直徑0.006in/0.15mm)測量光波長（670nm)2、條碼符號等級的確定和條碼符號質量要求（1）符號等級：共分5級，10次測量中有任何一次出現(xiàn)譯碼錯誤，則被檢條碼符號的符號等級為0。10次測量中都無譯碼錯誤，以10次測量掃描反射率曲線等級的算術平均值作為被檢條碼符號的符號等級值。這樣可以對條碼符號的質量進行全面的評價。（2）條碼符號印制質量要求（a）符號等級不低于2.

23、5/06/670；（b）條碼所表示的商品標識代碼應供人識別字符相同；（c）空白區(qū)的寬度就不小于標準規(guī)定的空白區(qū)最小寬度尺寸。3、實驗室檢測方法(1)檢測帶檢測帶是商品條碼符號的條碼字符條底部邊線以上，條碼字符條高的10%處和90%處之間的區(qū)域。(2)掃描測量次數(shù)為了全面評價條碼符號的質量，應對每個被檢條碼符號在檢測帶內的10個不同的條高位置各進行一次掃描測量。 (3)掃描測量一般都是使用具有美標方法檢測功能的條碼檢測儀在檢測帶內進行掃描測量，得出掃描反射率曲線，并由條碼檢測儀自動進行分析。記錄每次掃描測量后條碼檢測儀輸出的各參數(shù)數(shù)據(jù)及等級和掃描反射率曲線的等級。 (4)譯碼正確性的檢測和符號的

24、一致性如有譯碼錯誤，判定被檢條碼符號的符號等級為0；如無譯碼錯誤，把10次掃描測量的掃描反射率曲線的等級的平均值作為被檢條碼符號的符號等級。(5)人工檢測人工檢測被測量條碼符號的空白區(qū)寬度、放大系數(shù)、條高和印刷質量。4、條碼符號等級確定和表示方法（1）掃描反射率曲線等級的確定掃描反射率曲線的等級是譯碼正確性、最低反射率、符號反差、最小邊緣反差、調制比、缺陷度、可譯碼度以及符號標準和應用標準對掃描反射率曲線的附加要求的質量等級的最小值。（2）掃描等級的確定10次測量中有任何一次出現(xiàn)譯碼錯誤，被檢的條碼符號的符號等級為0級。10次測量中都無譯碼錯誤(允許有不譯碼)，以10次測量掃描反射率曲線等級的

25、算術平均值(精確到小數(shù)點后一位)作為被檢條碼符號的符號等級值。（3）符號等級的表示方法符號等級與測量光波長及測量孔徑密切相關，以G/A/W的格式表示，其中G是符號等級值，A是測量孔徑標號，W是測量光波長(以納米為單位)的數(shù)值。 （4）條碼質量的判定根據(jù)檢驗結果，按照有關條碼標準規(guī)定進行質量判定。GB 12904 商品條碼的有關條款規(guī)定了商品條碼符號的質量判定。即EAN-13、EAN-8商品條碼的質量分別符合EAN/UCC-13代碼的編碼規(guī)則和EAN/UCC-8代碼的編碼規(guī)則，并滿足編碼的惟一性原則，印制質量符號等級不低于1.5/06/670、符號一致性和空白區(qū)寬度符合要求的判定為合格，否則為不合格。 五、檢測設備根據(jù)它們的應用領域及對它們可能的功能所要求的程度，可以很方便地把它們分為三類，分別是便攜式條碼檢測