在产品识别自动化领域里,为了从质上提高条码技术的应用水平,从量上拓宽条码技术的应用范围,迫切要求条码在有限的几何空间里具有更大的信息容量和更高的信息密度,以满足现代社会千变万化的需要,因而八十年代中期,随着计算机科学、图象识别处理技术和编码理论的发展,二维条码技术的开发研究格外引人注目,并取得了令人瞩目的成就,而且将作为未来的自动识别新技术而得到更大发展。
一、什么是二维条码
二维条码是用某种特定的几何图形按一定规律在平面(二维方向上)分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的;在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念,使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息,通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理:它具有条码技术的一些共性:每种码制有其特定的字符集;每个字符占有一定的宽度;具有一定的校验功能等。同时还具有对不同行的信息自动识别功能、及处理图形旋转变化等特点。
二、研究二维条码的必要性
目前通用的条码需要一定的平面面积来存载所表达的信息,随着信息量的增加肯定需要更大的面积。然而,某些产品,例如半导体器件、计算机芯片、医疗药品、晶片等微小型产品本身无足够的空间来容纳条码;过大过长的条码标记又将在某种程度上影响商品的装璜效果;受识读设备和打印设备的限制,条码的最小宽度不可能做得大小。目前,使用较多的Code
39码信息密度是9.4字符/英寸;UPC码密度是13.7字符/英寸;交叉25码的信息密度较高,也才达到17.7字符/英寸。
相比之下二维码能有效解决上述问题,提高信息密度,有利于条码技术应用到微小型产品的自动识别上。图1是具有相同信息容量的三九条码与二维码占用面积的比较。
条码的四周一般都需要有较好对比度的区域或界线以便扫描设备正确识读,而这一区域不是符号的组成部分,不给出定时或取向之类的信息。在二维码中可充分利用这一区域来组织安排取向定时内容,利用图象处理技术,方便地提取出需要的信息。
二维条码可直接打印在产品上,不仅适用于纸介质,也可适用用塑料、玻璃、陶瓷之类的介质。在某些机电产品的标牌、印刷电路板或塑料产品上,应用雕刻腐蚀制板工艺和激光印刻工艺,容易把简单几何形体(比如圆点)组成的二维条码直接印制在产品上,而相应的普通条码就要复杂得多。
鉴于二维条码具有较高的信息密度,应用范围广泛,可靠性好,易于图象处理系统识读等优点以及现实产品识别的需要,近年来倍受国内外学者专家的关注,已经进行了许多有意义的理论探索和应用开发。