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条码扫描器的基本知识

2014/7/30 8:37:41      点击:

关于条码扫描器的基本知识


  我们平时在接触扫描枪时,常常遇到许多难懂的专业技术名词:如光学分辨率(光学解析度)、最大分辨率(最大解析度)、色彩分辨率(色彩深度)、扫描模式、接口方式(连接界面)等等。笔者就来介绍一下这些扫描枪的基本知识,给广大读者普及一下扫描枪的常识。让我们能更加了解扫描枪,在我们选购扫描枪时也可以作为参考。


  首先我们要知道什么叫做分辨率。各类条码扫描器都标明了它的光学分辨率和最大分辨率。分辨率的单位是dpi,dpi是英文Dot Per
Inch的缩写,意思是每英寸的像素点数。了解分辨率的含义以后,就让我们来看看以下这些条码扫描器的参数对我们有多么的重要。


  光学分辨率是指条码扫描器的光学系统可以采集的实际信息量,也就是条码扫描器感光元件的分辨率。例如最大扫描范围为216mm×297mm(适合于A4纸)的条码扫描器可扫描的最大宽度为8.5英寸(216mm),它的感光原件含有5100个单元,其光学分辨率为5100点÷8.5英寸=600dpi。常见的光学分辨率有300×600dpi、600×1200dpi、1200×2400dpi或者更高。


  色彩分辨率又叫色彩深度、色彩模式、色彩位或色阶,总之都是表示条码扫描器分辨彩色或灰度细腻程度的指标,它的单位是bit(位)。色彩位确切的含义是用多少“位”来表示扫描得到的一个像素。例如:1bit只能表示黑白像素,因为计算机中的数字使用二进制,1bit只能表示两个值(2
1=2)即0和1,它们分别代表黑与白;8bit可以表示256个灰度级(2
8=256),它们代表从黑到白的不同灰度等级;24bit可以表示16777216种色彩(2
24=16777216),一般称24bit以上的色彩为真彩色,当然还有采用30bit、36bit、42bit的机种。从理论上讲,色彩位数越多,颜色就越逼真。


  我们再来谈谈分辨率与文件大小的关系。一般的扫描应用软件都可以在你预览原始稿样时自动计算出文件大小,但了解文件大小的计算方法更有助于你在管理扫描文件和确定扫描分辨率时作出适当的选择。黑白图像文件的计算公式是:水平尺寸×垂直尺寸×(扫描分辨率)
2÷8。彩色图像文件的计算公式是:水平尺寸×垂直尺寸×(扫描分辨率)
2×色深×1/8。例如用24位彩色RGB方式扫描一幅普通彩色照片(3.5×5英寸),扫描分辨率为300dpi,那么得到的图像文件长度为5×3.5×300
2×24×1/8=4725000Byte即4.7MB。


  最后一个需要阐述的概念就是OCR。它是英文Optical character
recognition的缩写。它的功能是通过条码扫描器等光学输入设备读取印刷品上的文字图像信息,利用模式识别的算法,分析文字的形态特征从而判别不同的汉字。中文OCR一般只适合于识别印刷体汉字。使用条码扫描器加OCR可以部分地代替键盘输入汉字的功能,是省力快捷的文字输入方法。常见的OCR有清华文通、尚书、蒙恬等等。


条码扫描器种类:


  条码扫描器等种类很多,常见的有以下几类:
  一、手持式条码扫描器
。手持式条码扫描器是1987年推出的技术形成的产品,外形很像超市收款员拿在手上使用的条码扫描器一样。持式扫描枪绝大多数采用CIS技术,光学分辨率为200dpi,有黑白、灰度、彩色多种类型,其中彩色类型一般为18位彩色。也有个别高档产品采用CCD作为感光器件,可实现位真彩色,扫描效果较好。

  二、小滚筒式条码扫描器。这是手持式条码扫描器和平台式条码扫描器的中间产品(这几年有新的出现,因为是内置供电且体积小被称为笔记本条码扫描器)这种产品绝大多数采用CIS技术,光学分辨率为300dpi,有彩色和灰度两种,彩色型号一般为24位彩色。也有及少数小滚筒式条码扫描器采用CCD技术,扫描效果明显优于CIS技术的产品,但由于结构限制,体积一般明显大于CIS技术的产品。小滚筒式的设计是将条码扫描器的镜头固定,而移动要扫描的物件通过镜头来扫描,运作时就象打印机那样,要扫描的物件必须穿过机器再送出,因此,被扫描的物体不可以太厚。这种扫描枪最大的好处就是,体积很小,但是由于使用起来有多种局限,例如只能扫描薄薄的纸张,范围还不能超过扫描枪的大小。

  三、平台式条码扫描器。又称平板式条码扫描器、台式扫描枪,目前在市面上大部分的条码扫描器都属于平板式条码扫描器,是现在的主流。这类条码扫描器光学分辨率在300dpi-8000dpi之间,色彩位数从24位到48位,扫描幅面一般为A4或者A3。平板式的好处在于像使用复印机一样,只要把扫描枪的上盖打开,不管是书本、报纸、杂志、照片底片都可以放上去扫描,相当方便,而且扫描出的效果也是所有常见类型扫描枪中最好的。

  其它的还有大幅面扫描用的大幅面扫描枪、笔式扫描枪、条码扫描枪、底片扫描枪(注意不是平板扫描枪加透扫,效果要好的多,价格当然也贵)、实物扫描枪(不是有实物扫描能力的平板扫描枪,有点类似于数码相机),还有主要用于业印刷排版领域的滚筒式扫描枪等很多。


常用条码扫描器工作方式及性能分析


1)、光笔条形码扫描器
  光笔条码扫描器是一种轻便的条形码读入装置。在光笔内部有扫描光束发生器及反射光接收器。目前,市场上出售的这类描器枪有很多种,它们主要在发光的波长、光学系统结构、电子电路结构、分辨率、操作方式等方面存在不同。光笔类条形码描器枪不论采用何种工作方式,从使用上都存在一个共同点,即阅读条形码信息时,要求描器枪与待识读的条码接触或离开一个极短的距离(一般仅0.2~1mm左右)。
2)、手持式枪型条形码扫描器
  手持式枪型条形码扫描器内一般都装有控制扫描光束的自动扫描装置。阅读条形码时不需与条码符号接触,因此,对条形码标签没有损伤。扫描头与条形码标签的距离短的在0~20MM范围内,而长的可达到500
MM左右。
  枪型条形码扫描器具有扫描光点匀速扫描的优点,因此,阅读效果比关笔描器枪要好。扫描速度快,每秒可对同一标签的内容扫描几十次至上百次。
3)、台式条形码自动扫描枪
  台式条形码自动扫描器适合于不便使用手持式扫描方式阅读条形码信息的场合。如果工作环境不允许操作者一只手处理标附有条形码信息的物体,而另一只手操纵手持条形码描器枪进行操作,就可以选用台式条形码描器枪自动扫描。这种描器枪也可以安装在生产流水线传送带旁的某一固定位置,等待标附有条形码标签的待测物体以平稳、缓慢的速度进入扫描范围,对自动化生产流水线进行控制。
4)、激光自动条码扫描器
  激光自动条码扫描器的最大优点是扫描光照强,可以远距离扫描且扫描景深长。而且激光描器枪的扫描速度高,有的产品扫描速度可以达到1200次/秒,这种条码扫描器可以在百分之一秒时间内对某一条形码标签扫描阅读多次,而且可以作到每一次扫描不重复上依次扫描的轨迹。描器枪内部光学系统可以单束光转变成十字光或米字光,从而保证被测条形码从各个不同角度进入扫描范围时都可以被识读。
5)、卡式条形码阅读器
  卡式条形码阅读器可以用于医院病案管理、身份验证、考勤和生产管理等领域。这种阅读器内部的机械结构能保证标有条形代码的卡式证件或文件在插入滑槽后自动沿轨道做直线运动,在卡片前进过程中,扫描光点将条形码信息读入。卡式条形码阅读器一般都具有与计算机传送数据的能力,同时具有声光提示以证明识别正确与否。

6)、便携式条形码阅读器
  便携式条形码阅读器一般配接光笔式或轻便的枪型条形码扫描枪,有的也配接激光扫描枪。便携式条形码阅读器本身就是一台专用计算机,有的甚至就是一台通用微型计算机。这种阅读器本身具有对条形码信号的译解能力。条形码译解后,可直接存入机器内存或机内磁带存储器的磁带中。阅读器具有与计算机主机通信的能力。通常,它本身带有显示屏、键盘、条形码识别结果声响指示及用户编程功能。使用时,这种阅读器可以与计算机主机分别安装在两个地点,通过线路连成网络,也可以脱机使用,利用电池供电。这种设备特别适用于流动性数据采集环境。收集到的数据可以定时送到主机内存储。有些场合,标有条形码信息或代号的载体体积大,比较笨重,不适合搬运到同一数据采集中心处理,这种情况下,使用便携式条码阅读处理器十分方便。