1 )光笔识读
光笔是最先出现的种手持接触式条码识读方式,它也是最经济的一种条码识读设备。使用光笔进行条码识读时,操作者需要将光笔接触到条码表面,通过光笔的镜头发出一个很小的光点,当这个光点从左到右划过条码时,在“空”部分的光线被反射,“条部分的光线被吸收。因此,在光笔内部产生一个变化的电压,这个电压通过放大整形译码后转换为有效的数字信息。
光笔式识读方式的优点包括:光笔与条码接触阅读,阅读条码的长度可以不受限制:与其他识读设备相比,成本较低;识读设备内部没有活动部件,相对坚固,而且体积小、重量轻。但是,光笔式识读也有一些缺点, 使用光笔的环境受到一些限制,比如,在一些不适合接触阅读条码的场合:只有在比较平坦的表面上识读指定密度的、打印质量较好的条码时,光笔才能较好地识读;操作人员需要经过一定的训练, 阅读速度、阅读角度以及使用的压力不当都会影响它的识读性能。最后,由于必须是接触式识读,因此,当条码出现污损或条码上覆盖有保护膜,或条码处于不能接触的场合时,光笔都无法使用。
(2)CCD识读
线阵式CCD阅读设备用于阅读一维条码。它使用一个或者多个LED,发出的光线能够覆盖整个条码,条码的图像被传到一排光探测器上,被每个单独的光电二极管采样,由临近的探测器的探测结果为“黑”或“白”区分每一个 条或者空,从而确定条码的字符。换言之,CCD阅读设备不是识别每一个 “条”或者“空”, 而是条码的整 个部分,并转换成可以译码的电信号。
与其他识读方式相比,CCD识读的优点包括: CCD识读设备的价钱较便宜,识读条码的密度高,容易使用。CCD识读设备比激光识读设备的重量轻,而且不像光笔那样只能接触阅读。CCD识读也有一些缺点: 其识读设备局限于镜头的景深和识读宽度,在识读印在弧形表面的条码( 如饮料罐)时会有困难;在一些需 要远距离识读的场合,如仓储系统领域,也不是很适合: CCD识读设备的防摔性能较差,因此,产生的故障率较高;在所要识读的条码比较宽时,CCD也不是很好的选择。
(3)面阵式CCD/CMOS识读
采用CCD/CMOS和发光二极管光源的识读设备进行条码识读,它是将发光二极管所发出的光照射到被阅读的条码上,通过光的反射,达到读取数据的目的。CCD/CMOS识读设备操作方便,易于使用,只要在有效的景深范围内,光源照射到条码符号,即可自动完成扫描,对于表面不平的物体、软质的物品,均能方便地进行阅读,无任何运动部件,性能可靠,使用寿命长。
与其他条码识读设备相比,它具有耗电少、体积小等优点,但其阅读条码的长度受阅读设备的元件尺寸限制,扫描景深长度不如激光阅读设备。目前,已有厂家针对CCD/CMOS的不足开发出长距离CCD/CMOS,扫描距离可达20厘米,识读速度快、扫描景深长、误码率低,适应不同的需求。
( 4)激光扫描识读
激光识读通过一个激光二极管发出一束激光,照射到一个旋转的棱 镜或者来回摆动的镜子上,反射后的光线穿过阅读窗照射到条码表面。当反射镜摆动时,根据光学反射原理,照射到条码的激光点位置发生变化,反射镜连续摆动,那么会在条码上看到一条红色的激光线,这是视觉暂留现象所致。条码的表面较粗糙,照在条码上的激光点发生反射,条和空的反射强度是不同的,漫反射的光照射到反射镜上,再由反射镜反射至集光器,集光器负责接收由条码反射的光线。集光器上的滤光镜负责过滤掉杂散自然光,使得有效反射光线进人光敏二二极管,产生光电感应信号,经过放大、整形和译码,最终形成条码的数字信息,传输至主机中进行处理。
激光识读有很多优点:首先,它的识别距离长,在识读距离需求超过30厘米时,激光识读是唯一选择; 其次,它的使用范围广,可以识读不规则条码的表面,或者透过玻璃、透明胶带进行识读;再次,具有较先进的识读及解码系统,首读识别成功率高,识读速度相对于光笔和CCD来说更快,而且对印刷质量不好或者模糊的条码识别效果好,激光识读误码率极低(仅约为三百万分之一);最后,激光识读设备防震防摔性能好。激光识读的缺点在于,其目前的设备及系统成本较高。
(5)智能手机识读
随着手机行业的快速发展,手机的处理能力越来越强,能够方便进行软件安装的智能手机所占比例越来越大。智能手机普遍标配摄像头,采用智能手机操作系统,用户可以方便地下载和安装各种客户端软件,而且智能手机的处理器主频速度快速提升,目前市面上已经出现了双核1.2GHz处理器的智能手机。
利用智能手机摄像头,可以方便地对条码进行识读。通常,对于条形码来说,大于30万像素的摄像头就可以对条形码进行有效的图像采集。由于智能手机强大的处理能力,可以在手机上完成图像的处理和解码工作。
手机识读条形码的基本工.作原理包括:首先,通过手机的摄像头摄人条形码;其次,通过手机内置的条形码解码器进行解码;最后,本地解析出条码内容后,可以通过网络连接实现条形码对应的远程服务应用,如果是维码,则可以直接识读出该二维码中的信息。
手机摄像头抽获的二维码图案可能由于光照、角度、距离手机镜头的远近、手机摄像头像素高低等因素的影响,会存在比较明显的歪曲、污损等问题,因此,需要对所拍摄的图像做进一步的处理。 如灰度化处理,将彩色图像灰度化,以满足二维码只包含黑白两色的条件:阈值分割,即将灰度图像中灰度值处在一定范围的各个像素, 赋子相应的白色或黑色:中值滤波,对二值化的二维码图像进行去噪,以保护图像的边缘结构。采用一定的区域算法完成二维码的初定位和精确定位之后,即可读取二维码信息并进行译码,译码所获信息可以实现相关的应用。
智能手机识读方式与上述其他需要专业设备的识读方式相比,更加简单和方便,普通用户即可操作。用户使用智能手机进行条形码识读的方式如下:
1)用户可以根据自己的智能手机操作系统,从相应的软件商店下载并安装条形码识读软件客户端。
2)在识读时,打开软件客户端,根据提示将摄像头对准待识读的条形码。
3)如果待识读的是二维码, 则客户端可以直接显示二维码包含的内容;如果待识读的是一维码,则分为两种情况:有些软件客户端内置了一维条形码数据库,则可以直接显示条码对应的信息;有些软件客户端需要将识读后的条码编号送至服务器上进行查询,这种情况就要求智能手机连接至互联网。
智能手机识读方式虽然识别速度慢,但是由于可以通过人们日常使用的智能手机来进行识读,从而发展迅速。手机二维码业务也成为移动互联网和条形码技术相结合产生的新业务,近年来获得了长足发展。
条形码技术是在计算机和信息技术的基础上产生和发展起来的集编码、识别、数据采集、自动录人和快速处理等功能于-体的新兴信息技 术,并以其独特的技术性能如实时生成、操作简单、成本低廉等广泛应用于各行各业,迅速地改变着人们的工作方式和生产作业管理,极大地提高了生产效率。条码技术正处于一个强劲的集成创新发展期,随着应用的不断深人,将成为商业贸易、物流、产品追溯、电子商务等领域的主导信息技术。
RFID和条形码标识技术在农业中的应用
标识技术可以为物体进行统命名, 并采用快速识别技术,可以对物体的各种流向进行记录,加上后台的数据库存储系统,可以对物体进行追踪和溯源。在智慧农业中,标识技术主要用在农产品质量追溯业务中。目前标识技术主要包括RFID技术和二维码技术,根据具体场景的不同,分别应用在不同的环节中。本站中给出的农产品追溯案例详细描述了标识技术在智慧农业中的应用。