标题：条码阅读器
简介
条码阅读器是用来读取物品上条码信息的设备，由条码扫描和译码两部分组成。现在绝大部分条码阅读器都将扫描器和译码器集成为一体，人们根据需要设计了各种类型的扫描器。
利用光电原理将条码信息转化为计算机可接受的信息的输入设备。常用于图书馆、医院、书店以及超级市场，作为快速登记或结算的一种输入手段，对商品外包装上或印刷品上的条码信息直接阅读，并输入到联机系统中。
条码是由一组规则排列的条、空及其对应字符组成的标记。条的反射率较低，空的反射率较高。通常采用两种对比度高的颜色来分别构成条和空。
由于条码中条和空排列规则的不同，形成各种类型的条码，如UPC条码、EAN条码、二五条码、交错二五条码、三九条码、库德巴条码、中国标准书号(ISBN部分)条码等等。
条码阅读器通常带有一个发光装置，将光线照射到条码上，用光敏元件接收反射光。由于深浅不同的线条反射的光强度不同，得到高低不同的电平信号，经译码装置转换为一组数字信号。
  
条码阅读器的基本原理
条码阅读器的结构通常为以下几部分:光源、接收装置、光电转换部件、译码电路、计算机接口。它们的基本工作原理为:由光源发出的光线经过光学系统照射到条码符号上面，由于不同颜色的物体，其反射的可见光的波长不同，白色物体能反射各种波长的可见光，黑色物体则吸收各种波长的可见光，被反射回来的光经过光学系统成像在光电转换器上，使之产生电信号，信号经过电路的放大后产生模拟电压，它与照射到条码符号上被反射回来的光成正比，再经过滤波、整形，形成与模拟信号对应的方波信号，经译码器解释为计算机可以直接接受的数字信号，完成了条码辨读的全过程。
工作方式分类
条码阅读器按工作方式可分为固定式和移动式(手持式)；按光源的不同，可分为发光二极管、激光及其他光源形式。最常见的条码阅读器是笔式阅读器，为手持式。其操作如同用笔划一条线，只要将笔头的小窗口对准条码，在其表面匀速移动，条码信号就通过电缆进入计算机。这种阅读器使用方便，价格低廉，但必须将它与条码接触。卡槽式阅读器通常是安装于固定的位置，将印有条码的卡片从卡槽中划过，读取条码信息。也可以用图像传感器来阅读条码信息。只要将它轻轻靠近条码便可以迅速阅读出条码信息。它的可靠性高，价格也较高。用激光作为光源的条码阅读器称为激光枪。其阅读速度高，阅读器与条码之间的距离可达500mm，但价格昂贵。
常用的条码阅读器
1．光笔扫描器光笔属于接触式、固定光束扫描器。在其笔尖附近中含有发光二极管LED作为照明光源，并含有光电探测器。光笔的光源有红光和红外光两种，红外光笔擅长于识读被油污弄脏的条码符号。光笔的笔尖容易磨损，一般用蓝宝石笔头，不过，光笔的笔头可以更换。以前，光笔扫描器和译码器是分开的，最近几年，制造商开始将译码器集成在光笔的内部。在选择光笔时，要根据应用中的条码符号正确选择光笔的孔径(分辨率)，分辨率高的光笔的光点尺寸能达到4密尔（0.1毫米），6密尔属于高分辨率，10密尔属于低分辨率。一般光笔的光点尺寸在0.2毫米左右。
光笔扫描器的优点是结构简单、体积小、使用轻便、价格低廉，耗电低、耐用等优点，适合数据采集，可读较长的条码符号；其缺点是光笔对条码有一定的破坏性，由于需要人工操作扫描，使扫描条码的速度不均匀，造成条码识别错误，所以一次扫描成功率偏低。随着条码应用的推广，目前己逐渐被CCD扫描器所取代。2．卡槽式扫描器卡槽式扫描器属于固定光束扫描器，其内部的结构和光笔类似，它上面有一个槽，手持带有条码符号的卡从槽中滑过实现扫描。这种识读其广泛用于时间管理以及考勤系统。它经常和带有液晶显示和数字键盘的终端集成为一体。3．CCD扫描器有手持式和固定式两种，其扫描机理和主要元器件完全相同，主要是采用了CC(ChargeCoupledDevice)--电荷耦合装置。CCD元件是一种电子自动扫描的光电转换器，也叫CCD图像感应器。由于采用CCD线阵列作为图像传感器，只要把扫描器放在条码上，不需要移动就能将条码读出，CCD扫描器操作方便，易于使用，只要在有效景深范围内，光源照射到条码符号即可自动完成扫描。因此可以避免人工移动造成的扫描速度不匀，识别成功率低的缺陷。对于表面不平、软质的物品均能方便地进行识读，元任何运动部件，因而性能可靠，使用寿命长。
与其他条码扫描设备相比较，具有耗电省、体积小、价格便宜等优点，但其阅读条码符号的长度受扫描器的元件尺寸限制，对超长的条码就不能读出，使应用受到一定的限制。目前己有厂家针对CCD扫描器的不足，开发出长距离的CCD扫描器，扫描距离可以达到20厘米。它的特点是无任何机械运动部件，性能可靠，寿命长；按元件排列的节距或总长计算，可以进行测长；价格比激光枪便宜；可测条码的长度受限制；景深小。4．激光扫描器激光扫描器是一种远距离条码阅读设备，对条码的宽度适应性强,识读的精度高、速度快，且具有穿透保护膜识读的能力，甚至可以识读曲面上的条码，其性能优越，因而被广泛应用。激光扫描器的扫描方式有单线扫描、光栅式扫描和全角度扫描三种方式。其基本原理是：先由机具产生一束激光（通常是由半导体激光二级管产生），再由转镜将固定方向的激光束形成激光扫描线（类似电视机的电子枪扫描），激光扫描线扫描到条码上再反射回机具，由机具内部的光敏器件转换成电信号。
激光扫描器有手持式和固定式两种，手持式激光扫描器属单线扫描，其景深较大，扫描首读率和精度较高，扫描宽度不受设备开口宽度限制，适用于扫描体积较小的首读率不是很高的物品，除此之外它还具有接口灵活、应用广泛的特点。固定式激光扫描器为全角扫描器，其操作方便，操作者可双手对物品进行操作，只要条码符号面向扫描器，不管其方向如何，均能实现自动扫描，超级市场大都采用这种设备。
条码阅读器分类
普通的条码阅读器通常采用以下四种技术：光笔、CCD、激光、影像型红光。
.光笔的工作原理
光笔是最先出现的一种手持接触式条码阅读器，它也是最为经济的一种条码阅读器。
使用时，操作者需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，光线被反射，“条”的部分，光线将被吸收，因此在光笔内部产生一个变化的电压，这个电压通过放大、整形后用于译码。
光笔的优点主要是：与条码接触阅读，能够明确哪一个是被阅读的条码；阅读条码的长度可以不受限制；与其它的阅读器相比成本较低；内部没有移动部件，比较坚固；体积小，重量轻。缺点：使用光笔会受到各种限制，比如在有一些场合不适合接触阅读条码；另外只有在比较平坦的表面上阅读指定密度的、打印质量较好的条码时，光笔才能发挥它的作用；而且操作人员需要经过一定的训练才能使用，如阅读速度、阅读角度、以及使用的压力不当都会影响它的阅读性能；最后，因为它必须接触阅读，当条码在因保存不当而产生损坏，或者上面有一层保护膜时，光笔都不能使用；光笔的首读成功率低及误码率较高。
CCD阅读器的工作原理
CCD为电子耦合器件（Chargcoupledevice），比较适合近距离和接触阅读，它的价格没有激光阅读器贵，而且内部没有移动部件。
CCD阅读器使用一个或多个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上，被每个单独的光电二激管采样，由邻近的的探测结果为“黑”或“白”区分每一个条或空，从而确定条码的字符，换言之，CCD阅读器不是注意的阅读每一个“条”或“空”，而是条码的整个部分，并转换成可以译码的电信号。
优点：与其它阅读器相比，CCD阅读器的价格较便宜，但同样有阅读条码的密度广泛，容易使用。它的重量比激光阅读器轻，而且不象光笔一样只能接触阅读。
缺点：CCD阅读器的局限在于它的阅读景深和阅读宽度，在需要阅读印在弧型表面的条码（如饮料罐）时候会有困难；在一些需要远距离阅读的场合，如仓库领域，也不是很适合；CCD的防摔性能较差，因此产生的故障率较高；在所要阅读的条码比较宽时，CCD也不是很好的选择，信息很长或密度很低的条码很容易超出扫描头的阅读范围，导致条码不可读；而且某些采取多个LED的条码阅读器中，任意一个的LED故障都会导致不能阅读；大部分CCD阅读器的首读成功率较低且误码机率高。
激光枪的工作原理
激光扫描仪是各种扫描器中价格相对较高的，但它所能提供的各项功能指标最高，因此在各个行业中都被广泛采用。
激光扫描仪的基本工作原理为：手持式激光扫描仪通过一个激光二极管发出一束光线，照射到一个旋转的棱镜或来回摆动的镜子上，反射后的光线穿过阅读窗照射到条码表面，光线经过条或空的反射后返回阅读器，由一个镜子进行采集、聚焦，通过光电转换器转换成电信号，该信号将通过扫描期或终端上的译码软件进行译码。
激光扫描仪分为手持与固定两种形式：手持激光枪连接方便简单、使用灵活，固定式激光扫描仪适用于阅读最较大、条码较小的场合，有效解放双手工作。
优点：激光扫描仪可以很杰出的用于非接触扫描，通常情况下，在阅读距离超过30cm时激光阅读器是唯一的选择；激光阅读条码密度范围广，并可以阅读不规则的条码表面或透过玻璃或透明胶纸阅读，因为是非接触阅读，因此不会损坏条码标签；因为有较先进的阅读及解码系统，首读识别成功率高、识别速度相对光笔及CCD更快，而且对印刷质量不好或模糊的条码识别效果好；误码率极低（仅约为三百万分之一）；激光阅读器的防震防摔性能好，如：SymbolLS4000系列的扫描仪，可1.5米水泥地防摔。
缺点：激光扫描仪的唯一的缺点是它的价格相对较高，但如果从购买费用与使用费用的总和计算，与CCD阅读器并没有太大的区别。
影像型红光：
影像型红光条码阅读器是一款可替代激光枪的条码阅读器！其扫描景深达30厘米，配合其高达300次/秒 的扫描速度，使其具有优异的读码性能。独特的影像式设计，令其解码能力极强，一般扫描器无法识读的条码， 而影像红光仍可轻松识读。通过智能接口，只需更换电缆就可实现键盘、RS232串口、USB等接口的转换，同时， 还可直接连接笔记本电脑。对于掌上电脑等特殊设备，某些型号可内置电池直接供电，解决了掌上电脑 供电能力不足的困扰。还可通过软件对其进行设置和软件升级。其丰富的数据编辑功能可使影像型红光扫描器与用户现有软件充分配合。影像型红光 扫描器优秀的性能加上其平易的价格，一定会成为最佳的选择！
特点
条码阅读器具有以下特点
（1）阅读窗口透光镜采用特殊钢化材料，更加耐碎，透光率更为畅快，使得景深更远；
（2）枪体塑料符合国家标准制作工艺，做到无异味，耐高温，耐腐蚀，易擦洗，枪线用别针即可取下，操作非常方便 ；
（3）人体工程学设计完美体现，蜂鸣声音更大（可小），减震从头到尾合理配备，可抗多次2米跌路地面测试。
应用领域
条码阅读器广泛应用于商业POS收银系统、快递仓储物流、图书服装医药、银行保险通讯等多个领域的需求。键盘接口，USB接口和RS232接口三种接口可供选择。产品标配包括扫描枪主机，USB数据线，手册以及白色支架；快递公司\仓储物流\仓库盘点\超市卖场\图书服饰店等,只要有条码的地方就有镭码存在。
接口类型
条码阅读器的常用接口类型有下列四种：SCSI（小型计算机标准接口）此接口最大的连接设备数为8个，通常最大的传输速度是40M/S，速度较快，一般连接高速的设备。SCSI设备的安装较复杂，在PC机上一般要另加SCSI卡，容易产生硬件冲突，但是功能强大。EPP（增强型并行接口）一种增强了的双向并行传输接口，最高传输速度为1．5Mbps。优点是不需在PC中用其它的卡，无限制连接数目（只要你有足够的端口），设备的安装及使用容易。缺点是速度比SCSI慢。此接口因安装和使用简单方便而在中低端对性能要求不高的场合取代SCSI接口。USB（通用串行总线接口）最多可连接127台外设，现在的USB1.1标准最高传输速度为12Mbps，并且有一个辅通道用来传输低速数据。在将来如果有了USB2.0标准的条码扫描器速度可能会扩展到480M/s。具热插拔功能，即插即用。此接口的条码扫描器随着USB标准在Intel的力推之下的确立和推广而逐渐普及。PS2 (键盘接口）和USB用法差不多，需要一个智能头转换一下，一般购买的扫描枪里会随带的有。现在还是有很多公司用PS2接口的。
分辨率
条码阅读器的分辨率要从三个方面来确定：光学部分、硬件部分和软件部分。也就是说，条码阅读器的分辨率等于其光学部件的分辨率加上其自身通过硬件及软件进行处理分析所得到的分辨率。 
光学分辨率是条码阅读器的光学部件在每平方英寸面积内所能捕捉到的实际的光点数，是指条码阅读器CCD（或者其它光电器件）的物理分辨率，也是条码阅读器的真实分辨率，它的数值是由光电元件所能捕捉的像素点除以条码阅读器水平最大可扫尺寸得到的数值。如分辨率为1200DPI的条码阅读器，往往其光学部分的分辨率只占400～600DPI。扩充部分的分辨率由硬件和软件联合生成，这个过程是通过计算机对图像进行分析，对空白部分进行数学填充所产生的（这一过程也叫插值处理）。