一维码和二维码的简单运用

一维条码条码技术是在计算机应用和实践中产生并发展起来的广泛应用于商业、邮政、图书管理、仓储、工业生产过程控制、交通等领域的一种自动识别技术，具有输入速度快、准确度高、成本低、可靠性强等优点，在当今的自动识别技术中占有重要的地位。

条码是由一组规则排列的条、空以及对应的字符组成的标记，“条”指对光线反射率较低的部分，“空”指对光线反射率较高的部分，这些条和空组成的数据表达一定的信息，并能够用特定的设备识读，转换成与计算机兼容的二进制和十进制信息。

通常对于每一种物品，它的编码是唯一的，对于普通的一维条码来说，还要通过数据库建立条码与商品信息的对应关系，当条码的数据传到计算机上时，由计算机上的应用程序对数据进行操作和处理。

因此，普通的一维条码在使用过程中仅作为识别信息，它的意义是通过在计算机系统的数据库中提取相应的信息而实现的。

条码的码制码制即指条码条和空的排列规则，常用的一维码的码制包括：EAN码、39码、交叉25码、UPC码、128码、93码，ISBN码，及Codabar（库德巴码）等。

不同的码制有它们各自的应用领域：EAN 码：是国际通用的符号体系，是一种长度固定、无含意的条码，所表达的信息全部为数字，主要应用于商品标识39码和128码：为目前国内企业内部自定义码制，可以根据需要确定条码的长度和信息，它编码的信息可以是数字，也可以包含字母，主要应用于工业生产线领域、图书管理等93码：是一种类似于39码的条码，它的密度较高，能够替代39码25码：只要应用于包装、运输以及国际航空系统的机票顺序编号等Codabar码：应用于血库、图书馆、包裹等的跟踪管理ISBN：用于图书管理条码的符号一个完整的条码的组成次序依次为：静区（前）、起始符、数据符、（中间分割符，主要用于EAN码）、(校验符）、终止符、静区（后），如图：静区，指条码左右两端外侧与空的反射率相同的限定区域，它能使阅读器进入准备阅读的状态，当两个条码相距距离较近时，静区则有助于对它们加以区分，静区的宽度通常应不小于6mm（或10倍模块宽度）。

起始/终止符，指位于条码开始和结束的若干条与空，标志条码的开始和结束，同时提供了码制识别信息和阅读方向的信息。

数据符，位于条码中间的条、空结构，它包含条码所表达的特定信息。

构成条码的基本单位是模块，模块是指条码中最窄的条或空，模块的宽度通常以mm或mil（千分之一英寸）为单位。

构成条码的一个条或空称为一个单元，一个单元包含的模块数是由编码方式决定的，有些码制中，如EAN码，所有单元由一个或多个模块组成；而另一些码制，如39码中，所有单元只有两种宽度，即宽单元和窄单元，其中的窄单元即为一个模块。

条码的参数密度（Density）：条码的密度指单位长度的条码所表示的字符个数。

对于一种码制而言，密度主要由模块的尺寸决定，模块尺寸越小，密度越大，所以密度值通常以模块尺寸的值来表示（如5mil）。

通常7.5mil以下的条码称为高密度条码，15mil以上的条码称为低密度条码，条码密度越高，要求条码识读设备的性能（如分辨率）也越高。

高密度的条码通常用于标识小的物体，如精密电子元件，低密度条码一般应用于远距离阅读的场合，如仓库管理。

宽窄比：对于只有两种宽度单元的码制，宽单元与窄单元的比值称为宽窄比，一般为2-3左右（常用的有2：1，3：1）。

宽窄比较大时，阅读设备更容易分辨宽单元和窄单元，因此比较容易阅读。

对比度（PCS）：条码符号的光学指标，PSC值越大则条码的光学特性越好。

PCS=（RL-RD）/RL×100%（RL：条的反射率RD：空的反射率）二维条形码最早发明于日本。

它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。

一、什么是二维条形码？二维条形码（2-dimensional bar code）二维条形码能够在横向和纵向两个方位同时表达信息，因此能在很小的面积内表达大量的信息。

编辑本段二、二维条形码的基本概念堆叠式二维条形码(2D Stacked Code)堆叠式二维条形码是一种多层符号(Multi-Row Symbology)，通常是将一维条形码的高度截短再层叠起来表示资料。

矩阵式二维条形码(2D Matrix Code)矩阵式二条形码是一种由中心点到与中心点固定距离的多边形单元所组成的图形，用来表示资料及其它与符号相关功能。

资料字元(Data Character)用于表示特定资料的ASCII字元集的一个字母、数字或特殊符号等字元。

符号字元(Symbol Character)依条形码符号规则定义来表示资料的线条、空白组合形式。

资料字元与符号字元间不一定是一对一的关系。

一般情况下，每个符号字元分配一个唯一的值。

代码集(Code Set)代码集是指将资料字元转化为符号字元值的方法。

字码(Codeword)字码是指符号字元的值，为原始资料转换为符号字元过程的一个中间值，一种条形码的字码数决定了该类条形码所有符号字元的数量。

字元自我检查(Character Self-Checking)字元自我检查是指在一个符号字元中出现单一的印刷错误时，扫瞄器不会将该符号字元解码成其它符号字元的特性。

错误纠正字元(Error Correction Character)用于错误侦测和错误纠正的符号字元，这些字元是由其它符号字元计算而得，二维条形码一般有多个错误纠正字元用于错误侦测以及错误纠正。

有些线性扫瞄器有一个错误纠正字元用于侦测错误。

E错误纠正(Erasure Correction)E错误是指在已知位置上因图像对比度不够，或有大污点等原因造成该位置符号字元无法辨识，因此又称为拒读错误。

通过错误纠正字元对E错误的恢复称为E错误纠正。

对于每个E错误的纠正仅需一个错误纠正字元。

T错误纠正(Error Correction)T错误是指因某种原因将一个符号字元识读为其它符号字元的错误，因此又称为替代错误。

T错误的位置以及该位置的正确值都是未知的，因此对每个T错误的纠正需要两个错误纠正字元，一个用于找出位置，另一个用于纠正错误。

错误侦测(Error Detection)一般是保留一些错误纠正字元用于错误侦测，这些字元被称为侦测字元，用以侦测出符号中不超出错误纠正容量的错误数量，从而保证符号不被读错。

此外，也可利用软体透过侦测无效错误纠正的计算结果提供错误侦测功能。

若仅为E错误纠正则不提供错误侦测功能。

编辑本段三、二维条形码的起源一维条形码虽然提高了资料收集与资料处理的速度，但由于受到资料容量的限制，一维条形码仅能标识商品，而不能描述商品，因此相当依赖电脑网路和资料库。

在没有资料库或不便连网路的地方，一维条形码很难派上用场。

也因此，最近几年开始有人提出一些储存量较高的二维条形码。

由于二维条形码具有高密度、大容量、抗磨损等特点，所以更拓宽了条形码的应用领域。

近年来，随着资料自动收集技术的发展，用条形码符号表示更多资讯的要求与日俱增，而一维条形码最大资料长度通常不超过15个字元，故多用以存放关键索引值(Key)，仅可作为一种资料标识，不能对产品进行描述，因此需透过网路到资料库抓取更多的资料项目，因此在缺乏网路或资料库的状况下，一维条形码便失去意义。

此外一维条形码有一个明显的缺点，即垂直方向不携带资料，故资料密度偏低。

当初这样设计有二个目的：(1) 为了保证局部损坏的条形码仍可正确辨识，(2) 使扫瞄容易完成。

要提高资料密度，又要在一个固定面积上印出所需资料，可用二种方法来解决：(1) 在一维条形码的基础上向二维条形码方向扩展，(2) 利用图像识别原理，采用新的几何形体和结构设计出二维条形码。

前者发展出堆叠式(Stacked)二维条形码，後者则有矩阵式(Matrix)二维条形码之发展，构成现今二维条形码的两大类型。

堆叠式二维条形码的编码原理是建立在一维条形码的基础上，将一维条形码的高度变窄，再依需要堆成多行，其在编码设计、检查原理、识读方式等方面都继承了一维条形码的特点，但由于行数增加，对行的辨别、解码算法及软体则与一维条形码有所不同。

较具代表性的堆叠式二维条形码有PDF417, Code16K, Supercode, Code49等。

矩阵式二维条形码是以矩阵的形式组成，在矩阵相应元素位置上，用点(Dot)的出现表示二进制的“1”，不出现表示二进制的“0”，点的排列组合确定了矩阵码所代表的意义。

其中点可以是方点、圆点或其它形状的点。

矩阵码是建立在电脑图像处理技术、组合编码原理等基础上的图形符号自动辨识的码制，已较不适合用“条形码”称之。

具有代表性的矩阵式二维条形码有Datamatrix, Maxicode, Vericode, Softstrip, Code1, Philips Dot Code等。

二维条形码的新技术在1980年代晚期逐渐被重视，在「资料储存量大」、「资讯随着产品走」、「可以传真影印」、「错误纠正能力高」等特性下，二维条形码在1990年代初期已逐渐被使用。

编辑本段四、二维条形码的分类二维条码/二维码可以分为堆叠式/行排式二维条码和矩阵式二维条码。

堆叠式/行排式二维条码形态上是由多行短截的一维条码堆叠而成；矩阵式二维条码以矩阵的形式组成，在矩阵相应元素位置上用“点”表示二进制“1”，用“空”表示二进制“0”，由“点”和“空”的排列组成代码。

1. 堆叠式/行排式二维条码堆叠式/行排式二维条码（又称堆积式二维条码或层排式二维条码），其编码原理是建立在一维条码基础之上，按需要堆积成二行或多行。

它在编码设计、校验原理、识读方式等方面继承了一维条码的一些特点，识读设备与条码印刷与一维条码技术兼容。

但由于行数的增加，需要对行进行判定，其译码算法与软件也不完全相同于一维条码。

有代表性的行排式二维条码有：Code 16K、Code 49、PDF417等。

2. 矩阵式二维码短阵式二维条码（又称棋盘式二维条码）它是在一个矩形空间通过黑、白像素在矩阵中的不同分布进行编码。

在矩阵相应元素位置上，用点（方点、圆点或其他形状）的出现表示二进制“1”，点的不出现表示二进制的“0”，点的排列组合确定了矩阵式二维条码所代表的意义。

矩阵式二维条码是建立在计算机图像处理技术、组合编码原理等基础上的一种新型图形符号自动识读处理码制。