光電信息技術在條行碼識別系統中的應用

文/梁文鋒

1 引言

信息技術的飛速發展，給人們的生產生活方式帶來很大改變，大大提升了生產生活效率和便利性，比如說現在常見的條形碼的應用，促進了對商品的識別效率和繳費效率。在這個背景下，光電信息技術在很多領域得到廣泛推廣和應用。本次就對光電信息技術在條形碼識別系統中的應用進行分析和研究。

2 光電信息技術概述

光電信息技術就是有光學、電子技術、微電子技術等匯總起來形成的多學科綜合技術，主要涉及到光與電子的轉換和應用。廣義上的光電信息技術就是在光頻段的微電子技術，涉及到光信息傳輸、光電子信息儲存、輻射等內容。光電子信息技術的出現，大大促進了光與電子信息處理的結合，具有極大的應用優勢，響應速度快、信息容量龐大、頻寬十分大等，對于現代信息技術的發展造成極大的推動作用，也使得光電子信息技術產業在市場中的占比越來越高。基于光電信息技術的發展，光電子設備朝向集成化、經濟化發展，而且更新換代十分快；為現實問題的解決提供更多的方案。

3 條形碼的識別原理及應用優勢

在經濟一體化的發展趨勢下，條形碼在商業中得到非常廣泛的應用，利用條形碼可以準確標識出商品的詳細信息，生產商、生產日期、價格等。另外在圖書館、郵電管理、物流、交付款等方面，條形碼也有很大應用。

3.1 條形碼識別原理

從外觀上看，條形碼是有一組平行線條組成的圖形，線條的粗細不一，且排列有一定的規律性。一般來說，條形碼包括兩部分：

（1）反射率相差較大的黑色線條（條）；

（2）黑色線條之間的空隙（空），也就是白色線條。

條形碼的識別需要借助機器。在實際運用時，“條”和“空”可以組成多樣化的組合，代表不同的圖形符號，也就是表示不同的碼制。通常來說每一樣商品都有唯一的碼制，里面涵蓋獨屬于這個商品的信息。將所有碼制集中起來建成數據庫，使條形碼與各自對應的商品統一起來。因此對于條形碼來說，最關鍵的應用環節就是碼制識別。

3.2 條形碼應用優勢

過去進行商品或信息的識別，基本依靠的是人力。但隨著經濟的發展，商品越來越多，信息越來越復雜，有時僅靠人力難以快速識別或經常出現失誤，尤其是對于商場、批發市場等涉及到大量商品交易的場所。而條形碼的出現，大大改變了這個局面，顯著提高了在商品生產、銷售和管理等過程中的效率，并可攜帶海量信息。相對來說，條形碼應用具有如下優勢：

（1）可靠性和準確率高，條形碼極少出現輸誤碼情況，輸誤碼率十分低。

（2）數據輸入速度快，從傳統的手工輸入到鍵盤輸入再到條形碼，數據信息輸入速度極大提升，加快了數據處理效率。

（3）信息采集量大，在同一個一維條形碼中，采集一次信息，可以獲取到幾十位字符的內容，而且這個過程，條形碼識別器可以自動糾錯。

（4）經濟性高，條形碼技術及可以單獨使用，用于識別商品，也可以與設備融合，形成條形碼識別系統，還可以與其他技術配合使用，比如廣告宣傳等，條形碼的制作和使用成本很低。

（5）自由度大，條形碼設置的位置和識別裝置的自由度較大，只要完整展示出條形碼，設備就可以自動識別，就算存在一定欠缺，如果還有的部分涵蓋正常部分，也可以被設備識別。

4 光電信息技術在條行碼識別系統中的應用實踐

條形碼識別系統包括計算機系統、條形碼掃描器等，具體如圖1所示。

4.1 光電檢測

光電檢測是利用不同顏色的物體發射的可見光波長存在一定差異，這是由于物體本身材質以及不同顏色的發射光不同造成。比如黑色光可吸收各種可見光，而白色光可反射各種可見光。基于此，對條形碼識別系統進行改造，利用光電信息技術，在掃描器光源發出光時，可以借助光闌、凸透鏡1的作用，照射到條形碼上，再經過凸透鏡2的聚焦作用，將之照射到光電轉換器上。轉換器接收到信號之后，就進行光電轉換，并輸出信號，放大到整形電路中。

4.2 整形電路

一般來說，白條和黑條的寬度不同時，電信號持續時間也會不同。但光電轉換輸出的信號，多是在10mV左右，無法直接使用。因此在應用是需要借助光電信息技術將輸出的電信號增強，建立一種模擬信號，使其可以使用。在這個過程中，由于條形碼可能存在的污點、瑕疵等，可能導致信號轉換出現差錯。因此為了避免這個問題，在放大信號之后，需要額外增加整形電路，將上述獲得的模擬信號轉換成數字信號，再表示出來，方便計算機判斷。

需要注意的是，整形電路中，脈沖數字信號不能直接傳達出，需要借助譯碼器轉化成數字或字符信息。整形電路可以準確識別起始和終止的字符信息，并據此判斷出符號掃描方向和研制方法。具體過程是依靠數字電信號0.1的識別，測量脈沖數量，對“條”和“空”數量進行判斷；測量0、1持續時間，對“條”和“空”寬度進行判斷。結合這個判斷結果，就能掌握條形碼的研制方法，并按照碼制對應的規則，轉換成數字、文字信息，然后傳遞給計算機，對所獲信息進行處理，完成對條形碼的識別。

5 結語

我們現在已步入信息時代，信息技術的應用十分廣泛。其中光電信息技術占據重要地位，其在條形碼識別系統中也有很大應用。條形碼識別具有速度快、準確性高、信息采集量大、經濟性高等優點，加強對廣電信息技術的使用，可進一步擴大這些優勢或擴大條形碼使用范圍，為人們生產生活做出更大的貢獻。