条码跟踪系统

条码跟踪系统（共4篇）

条码跟踪系统 篇1

摘要：条码跟踪系统是企业物流管理的有力管理工具,具有低成本、高效率、准确性高、收集信息快等优点,同时它具有提升企业运营质量、优化企业内部管理的功能。文章介绍了条码及条码跟踪系统,总结了条码信息在企业中的应用,指出企业在应用过程中出现的问题并提出建议。

关键词：条码,企业物流,PDA,条码跟踪系统

1 条码概述

1. 1 条码的概念

条码分为两种,一种是一维码,另一种是二维码。一维码是将多个黑条和空白,通过一定的编码规则在一维方向上排列表达组信息的图形标识符。一维码具有输入速度快、方便识别、准确性高、成本低廉等优点且应用广泛,但它存储信息较少。二维码是在一维码的基础上创造出来的,它由黑色的斑点或者图案、线条、特定的几何图形按一定的排列规则在二维方向上组成黑白相间的图形记录数据信息。二维码具有信息储量大、准确性更高、成本低廉、出错率低等优点,但对识别设备的分辨率要求较高。

1. 2 条码跟踪系统的概念

条码跟踪系统是使用条码扫描枪即PDA,通过对不同物品的不同条码,在不同位置的条码扫描,并将其条码上的字符信息传递给系统,系统对条码中的字符与相应的信息唯一匹配,找到与条码相匹配的物品信息,实施物品信息跟踪。条码跟踪系统预先存入物品的信息,并将每条信息生成和它唯一对应的条码,生成条码都能被PDA扫描,任何一个条码的信息都能被系统识别,每个条码都是独一无二的。条码跟踪系统具有跟踪实效强、低成本、高效率等优点,现被广泛应用在企业物流管理中。

2 条码跟踪系统在企业物流管理中的应用模式

2. 1 条码跟踪系统在企业供应物流中的应用

企业选择供应商,供应商与企业之间选择一家大型的配送中心,配送中心负责给企业多批次、少批量供货。如图1所示。

如图1 所示,供应商把质检合格货品送至配送中心,经由配送中心将货品信息( 规格、颜色、价格、体积、重量)发送到企业。配送中心将货物交由第三方物流公司托运,待货品用PDA货物扫描转车后,将PDA中扫描所得的货品信息,即出库货品信息发送到企业。货物装载完成后,将装载货品的车辆车厢门用一次性封签封好,确认封签完好后拍照留存。当车辆到达企业后,核对封签与配送中心所拍照片无误后,企业才可接收货品,如果封签在途中被打开( 公安质检除外) 则企业拒绝接收货物。第三方物流公司,将对车辆货品损坏、丢失、内货短少等异常情况负责。企业使用PDA,将从车上卸下来的货物逐一扫描,与下载的货品信息形成对比。如果存在异常,产生异常收货表,与配送中心核实,并以实际扫描货物为准。退货与上述所说送货基本一致,这里就不重复了。

通过PDA扫描货物出库和收货,以先进的条码技术和电子设备PDA为支持,将货品从出库到运输再到收货全程跟踪。同时条码跟踪系统有利于货品异常责任的化分,改善了以往手工笔记速度慢、差错率高、三方责任纠缠不清的状况,将每一次配送都能精确跟踪到每件货品,实现了货品在移动中的实时跟踪,极大地提高了配送货品的安全性和准确率。

2. 2 条码跟踪系统在企业生产物流中的应用

如图2 所示,以某企业生产物流为例,按照反映物品实际流动历程为原则,首先在各个库区设置条码扫描点、原料库条码扫描点、半成品库条码扫描点、成品库条码扫描点、废弃物、下脚料库区条码扫描点。企业通过在不同的扫描点,使用PDA扫描获取货物信息变化实施跟踪。当原料入库时,操作员下载供应商提供的货物信息,使用PDA逐一对货物扫描后入库。条码就是原料在企业流通的 “身份证”,流通过程中,原料依靠条码传达信息。在半成品库、成品库被扫描的条码,是生产过程中正常生产进度扫描,在成品库中合格的产品的条码将会被注销,货物流向市场。残次品库和废料及残次品库中被扫描到的条码,部分通过条码跟踪系统更改信息流入原材料库循环利用,部分要被注销条码标识进行外部处理。条码跟踪系统与企业的回收物流和逆向物流结合,为企业资源回收利用提供便利。企业查看运营状况时,只需查询PDA扫描信息就能准确得到库存与生产信息。它解决了人员手工盘点库存速度慢、差错率高的问题,节省了人力成本。

2. 3 条码跟踪系统在企业销售物流中的应用

首先企业在自己的销售部门、批发商和零售商设立扫描点,获取货品库存和销售量信息。条码跟踪系统将此信息收集并传递给企业生产系统,制订生产计划。零售商和批发商有条码系统的子系统,子系统从条码跟踪系统中下载相应的条码信息,通过扫描条码获取货物信息。条码作为信息的载体方便了商品信息的流动,降低了信息处理难度。条码跟踪系统为企业的生产提供决策,制订销售战略和生产计划。消费者扫描条货品上的条码,能更详尽的了解所购买商品的信息,提升消费者满意度。

3 条码跟踪系统在企业物流管理应用中存在的问题

企业在享有条码跟踪系统带来的效用时,也存在着问题,企业应用条码跟踪系统时要注意以下几点。

3. 1 企业条码跟踪系统开发应用不充分,信息化建设差

现今企业虽然应用了条码跟踪系统,但是他们对条码跟踪系统的开发应用只是它的冰山一角,将条码跟踪系统当成孤岛。有些管理者认为条码跟踪系统只是简单的记录物品的信息,并没有和库存管理系统、销售系统、财务系统、工艺流程以及供应链共享信息,在某些时候条码跟踪系统对企业的决策带来负面影响。除此之外还要加强企业的信息化建设,信息化并不是简简单单的购买电子产品,而是充分利用电子产品加强信息交流和管理。许多底层操作员在运用PDA方面并不是很熟练,会导致一系列的问题,例如误删条码信息、扫描错误,不知道如何查看条码件信息。

3. 2 企业对突发事件的应急处理能力较差

在企业物流管理过程中难免会遭遇突发事件,突然停电、电脑死机、系统崩溃等。在这种情况下,一切的电子设备都会失灵,数据信息全无,企业人员也会突然间失去了 “信息力量支持”,回到了手工时代。除了急躁外不知如何去做、应该怎么做,这样往往会影响到公司的正常运营。企业没有对这种突发事件的应急能力,只能坐以待毙。

3. 3 条码与货品信息没有关联

在条码系统中,每个条码在数据库中都有其对应的物品信息。但有时候仓库里存在此物品,并且物品已经被贴上条码,但PDA无法识别物品上的条码,或者条码系统中有货物信息,但是与PDA传递的条码信息不同,这种现象被称为条码未关联。条码未关联会造成货品差错,甚至是货品丢失。

4 对应用条码跟踪系统企业的建议

针对条码跟踪系统在企业物流管理中出现的问题,给出企业以下建议。

4. 1 企业应加强对条码跟踪系统的重视程度,加强信息化建设

企业要加强对条码跟踪系统的重视程度,增加人力和财力投入。企业要把条码跟踪系统和库存管理系统及销售系统放在同等的位置,并加强对条码跟踪系统的开发和应用。企业在使用条码跟踪系统时要与库存管理系统、销售系统、财务系统、相互对接,发挥其最大作用。企业应该定期向员工培训,宣讲条码跟踪系统在企业物流中应用的优点,培训所有员工都能使用PDA等电子设备,改变员工落后的观念和之前工作方式。企业的管理者要有大局观念,加强对条码跟踪系统的重视程度,将条码系统与企业其他系统结合,优化企业决策。

4. 2 企业应定期培训加强员工对突发事件的应急能力

企业应加大在基础设施上的投入,淘汰旧电脑,定期更换电线、电器设备。一旦发现系统有漏洞,及时组织人力修补,当条码跟踪系统升级或更新后,第一时间检查运行情况,出现小问题马上解决,千万不要麻痹大意。企业要重视、引进并吸纳优秀IT人员,他们是企业信息技术应用的具体实施人、维护人、信息技术设备的监控人,只有有了优秀的IT人员,企业才能正常运营。

企业应该防微杜渐,演练对突发事件的处理过程,当真正遇到突发事件时领导者应该保持镇定。在企业日常运行中要居安思危,有处理突发事件的意识,当真正遇到这种突发事件的时候,才能冷静处理,灵活应对,例如系统崩溃时,使用现有的设备如笔记本,将在此期间工作的信息记录下来,待恢复正常后及时录入系统。员工要规范的操作电脑,优化电脑系统,把电脑死机的概率降到最低。企业后勤人员24 小时有人值班,排查电力系统,停电后第一时间抢修。

4. 3 规范操作流程,优化条码系统

条码未关联现象,一般是由以下两种原因造成的,一是条码跟踪系统的系统出现错误,生成的条码和货物的信息不对应或者条码信息系统没有记忆此条码; 这种情况下,使用PDA重新扫描条码,上传系统重新关联条码; 二是人为原因,在录入信息的时候粗心将物品信息录错,操作员将货物的条码打印出来,粘贴在货物上的条码与货物不对应; 这时候我们要删除原来的货物信息,再重新输入物品的信息并打印相对应的条码,并粘贴在货品上。员工在操作过程中,一定要规范操作流程,对每一操作步骤仔细认真,最大程度的减少差错。

参考文献

[1]刘寒梅.货品条码跟踪系统在W公司供应链管理中的应用[J].科技资讯,2008(1).

[2]杜鹃,张李义.条码技术在制造企业物流一体化系统中的应用[J].武汉理工大学学报,2003(6).

条码跟踪系统 篇2

关键词：LIS、预置条形码,打印条形码,实验室管理

LIS实验室信息管理系统(laboratory information system)作为医院信息化建设的重要组成部分正在各级医院逐步推广实施,LIS系统为检验过程的计算机管理提供了平台,利用信息技术实现对检验过程中每个环节的控制,通过对检验过程的优化,减少了医护和检验人员的工作强度和差错产生机会,保证了检验过程中各种必要信息的高效、准确、安全的传递,从而达到提高效率,减少差错,减低成本,加快生产的目的。

作为标本唯一标识的条形码[1,2]技术是LIS系统的一项关键技术,通常使用预置型和打印型两种。预置型即由采血试管生产商按照LIS系统编码规则,将条码印制完成后贴在试管上提供给医院使用;打印型则是LIS系统生成编码,由护士采血时使用专用条码打印机打印后贴在试管上。两种系统各具特点,上海科华奇效公司的LIS系统可以根据客户需求提供任意一种工作模式。现将两种模式下LIS在医院成功实施的情况做一总结,希望在目前各种商业化的LIS软件充斥于国内市场的情况下,能给各医院L IS系统的选择和使用提供帮助。

1 材料与方法

1.1 材料

(1)软件系统上海科华奇效实验室信息系统采用PowerBuilder工具开发,系统服务器采用Windows2000 Server操作系统,客户机采用Windows9X/Windows2000/Windows XP,并与医院信息系统(HIS)实现无缝链接。

(2)硬件系统局域网系统硬件、条码扫描仪、打印机。打印条码系统除了上述设备之外,还需要专用条形码打印机。

1.2 方法

(1)打印条码流程:医生为患者开出电子检验申请→系统根据电子检验申请自动产生带条形码的采样标签→护士打印后粘贴在采样容器上→护士按采样标签提示的信息采样→将采样标本送标本接收中心→标本接收中心将标本签收分类后送不同的检验科室→检验科室将采样标本在检验仪器上进行检测→检测结果自动返回系统→经检验科确认后发送检测结果供病区或门诊医生查讯或打印。

(2)预置条码流程:由护士通过扫描厂家预置于容器上的条码建立病人信息、申请信息和试管的对应关系,并由LIS系统保存相关数据,其它环节与打印条码流程基本一致。

2 结果

与传统模式的检验流程相比,LIS系统实现了检验过程的优化,提高了效率,杜绝了传统流程中的部分漏洞,方便了医生和患者。

⑴实现了检验信息的无纸化传递从医生下达检验医嘱到护士采集相应的标本,到检验科接受标本、完成检验、发送数据,可做到全过程无纸化。检验结果完成后可以即时发送到医生工作站,相比于传统的使用纸质化验单检验流程,减少了检验单分拣、分发的人力和时间消耗,医生可以尽早看到检验结果。在减少检验过程中医护和检验人员的化验单开具、标本采集、接收登记、结果登记和报告传送等操作环节的同时,减少了人为因素造成的差错。另外,无纸化报告还可以减少实验室污染分析报告的机会,对防止院内感染有积极意义。

⑵实现了检验的全过程管理在LIS系统上可以方便地按照医疗机构临床实验室管理办法对质量管理记录进行管理。LIS系统对检验过程的每一个环节都进行了控制:通过条码打印或条码扫描,记录护士执行检验医嘱的时间;通过签收程序,记录标本从科室传送到检验科的时间和交接人员的信息;通过系统日志,记录检验人员修改、删除检验报告的情况。通过使用质控管理模块,完成质控数据的统计分析工作,保证了检验过程管理中不存在管理脱节,明确了整个检验过程中人员的职责,避免了出现差错后的相互推诿。

⑶充分开发利用了仪器的数据接口,实现了数据到LIS系统的自动传输多数自动化、半自动化检验仪器都配备了串行接口,LIS系统可以通过此接口直接获取标本检验结果,在LIS中与病人信息对应起来,形成完整的检验报告。对于部分具有条码扫描器的检验设备,可实现双向全工工作模式,仪器可以直接扫描试管条码,通过LIS系统从HIS系统中获得医生的检验项目申请信息并自动进行检测,并将检测结果直接传输到LIS,检测过程不需要人工干预,大大提高检验效率。

⑷提供丰富的数据统计查询功能系统可提供病人历史数据、检验质控数据、检验科工作量、检验人员个人工作量等数据的查询功能。系统可以对检验结果数据进行系统化管理,能按不同条件查询病人的当前检验结果和以往结果,为医生、护士及病人提供结果的动态分析,同时也给临床和检验部门的临床研究过程提供数据统计的便利,更好的促进临床科研、教学的发展。

⑸提供严格的费用管理功能,杜绝了错收、漏收和人情检验的出现系统做到了与HIS系统中计价功能的整合,可根据情况选择在生成医嘱、检验科签收标本、检验完成后发送结果时的收费;也可由HIS系统计算检验收费或通过LIS系统计算检验收费,门诊病人能够从HIS系统(或收费系统)中检查到病人是否付费的信息,费用的分类统计功能可给检验科成本效益的核算提供方便。

⑹其他管理模块的集成系统提供了科室人事、试剂、成本、质量控制等其它管理功能模块,为科室管理者提供了一个完整的管理平台。

3 讨论

3.1 预置条码与打印条码系统的差异

(1)系统建设与运行成本两种系统都是建立在医院计算机网络之上,除了LIS系统专用服务器和终端计算机以及检验科、护士站配备的条码扫描设备之外,打印条码LIS系统尚需配置专用条码打印机,与预置条码系统相比,打印条码LIS的一次性投入要高于预置条码系统。从长期运行成本来看,两种系统除了正常运行的消耗外,打印条码LIS系统运行过程中会产生条码打印纸、色带等消耗品和打印机维护费用,虽然目前预置条码真空采血管价格略高于无条码真空采血管,相比之下预置条码方式LIS系统的总体拥有成本(TCO)要低一些。

(2)两种方式的LIS对网络的依赖性存在差异预置条码LIS系统对网络依赖性较高。预置条码LIS系统使用的试管由使用单位向厂家定制,在生产过程中保证每一个使用单位的每一根条码管的编码是唯一的,护士通过扫描条码建立每一根试管的条码与HIS系统中病人信息、申请信息和时间信息相对应。虽然试管上可以填写一部分病人相应的信息,但对LIS系统来说是非必需的,另外条码表面保护层对书写有一定的影响,采血护士通常会忽略将病人信息填写在试管条码上的程序。在发生网络中断的情况下,检验人员无法识别标本的来源、申请项目等信息,无法对标本进行处置。同时,在需要对标本进行复查时,检验人员要查找某一特定标本将会很繁琐。而打印条码LIS系统在护士转抄医嘱时就可将上述病人信息打印在条码标签上,即使发生了LIS或HIS中断的意外事件,检验人员仍可从试管条码标签上获得必要的信息,对标本做出及时处理。

(3)条码质量对使用的影响由于条形码是LIS系统中标本唯一性的标志,其质量不容忽视。预置条码由专业生产厂制造,条码清晰,粘贴位置准确、规范,同时工厂可以对试管表面的条码进行处理,以防止使用过程中的磨损,易于终端电脑和检验设备上的条码扫描器识别。打印条码由护士通过色带压印式打印机打印后粘贴于试管上,随着打印机使用过程中的损耗,其打印质量逐渐下降,同时条码打印机打印的条码在标本采集、传输和检验前预处理过程中容易磨损,容易出现因条码模糊而造成扫描器不能正确识别的问题。同时,由于条码粘贴是护士手工完成的,其粘贴位置、平整程度和粘贴方向都会影响其识别率,条码识别的错误对使用双向全工模式的仪器是致命的。

(4)标本采集过程中存在的问题预置条码LIS系统比较适合门诊采集。护士可以在门诊护士站上将门诊病人按顺序依次进行病人住院号录入、条码管扫描和采血的工作。而打印条码LIS系统护士要进行病人住院号录入、条码打印、粘贴和采血操作,相比之下时间较长,对于门诊量较大的医院来说时间问题不得不考虑。而对于住院病人来说,打印条码LIS系统可以在试管条码标签中打印病人姓名、申请项目、采集时间等基本信息,便于护士进行核对,减少差错发生的机会。预置条码LIS系统由于不必在条码上添加病人基本信息,同时在厂家预先贴好的条码上手工添加此类信息非常不方便,抽血护士对已经布置好的条码管需要建立另外的标识进行管理。

(5)自助取单功能的实现打印条码流程能在护士打印条码时打印“条码取单凭证”。该凭证包含门诊病人采集标本的条码信息、病人的挂号信息、取报告单的预计时间、地点等信息。病人能够依据“条码取单凭证”,在取报告单处,扫描条码取单凭证上的条码查询或打印报告,在方便病人的同时,避免了检验报告单的丢失以及检验报告单院内交叉污染等问题。由于系统可以通过技术手段限定“条码取单凭证”只能打印一次,从而消除了非相关人员未经授权获得病人相关检查信息的可能性。预置条码LIS系统中自助打印只能通过手工输入病人门诊号方式实现。

3.2 LIS系统应用过程中存在的问题

(1)自助取单的问题作为医疗文书的一部分,《病历书写基本规范》要求检验报告必须有报告人员的签名或盖章,而LIS系统提供的自助取单功能有一定的缺陷。病人可以凭借门诊号条码或手工输入门诊号从自助取单机上打印报告,绝大多数病人不会想到再由院方人员在报告单上签字或盖章,虽然LIS系统可以通过加印医院标示等手段确认此报告的真实性,但这种方法形成的报告是否具有法律效应有待商榷。同样,将科室使用LIS系统终端打印出的报告作为医疗文书,其合法性也是一个值得探讨的问题。

(2)细菌工作模块问题微生物检验与生化、临检的流程有很大差别。微生物检验过程中的标本,要经历分离、纯化、鉴定、药敏测试等过程,一份标本在处理过程中可能使用多种不同培养基、生化反应管、药敏试验装置,如何使用LIS对此进行有效的标识和管理仍需进一步探讨。同时微生物检验样本种类的多样性、结果发出时间的不确定性、药物敏感结果的修订、初次报告和二次修正报告等情况的存在,都对LIS系统提出了较为苛刻的要求。虽然有的LIS系统采用了微生物室内部条码管理的模式取得了较好的效果[3],但系统目前对微生物检验流程的处理还有待于进一步完善。

目前市场上开发LIS系统的厂商很多,存在各种商品化的LIS系统软件可供选择,但基本上没有参照什么标准,工作流程、数据格式、报告方式等都是根据用户的需求来做的所谓“个性化”解决方案,相应的技术标准和规范的缺乏是造成上述问题的原因之一。虽然,目前各医院检验科在规模、设备、人员上存在差异,但实现试验室管理的科学化和规范化却是大家共同的目标。在此方面,LIS系统只是为实验室规范化管理提供了一个有效手段,要达到这一目标,还必须有相应的标准和法规制度对试验室运行进行监督和约束。《临床试验室管理办法》的颁布为此提供了一个强制性的规范,国际标准《医学实验室—质量和能力的专用要求》也对试验室管理提出了更高的要求,如:不确定度、记录管理等[4]。LIS系统要做到符合相关法规和标准的要求还有很长的路要走,只有以检验流程为基础,建立在符合相关法律法规基础和技术标准上的LIS系统才能真正达到实验室信息化系统建立和使用的最终目的。

参考文献

[1]刁端勤,等.条形码技术在临床实验室中的应用[J].检验医学与临床,2006(3):293-294.

[2]Garza D,Murdock S,Garcia L,et al.Bar codes in the clinicallaboratory[J].Clin Lab Sci,1991,4:23225.

[3]陈知行,等.实验室信息系统在临床微生物检验中的应用[J].华西医学,2006(2):324-325.

[4]ISO 15189,医学实验室——质量和能力的专用要求[S].2003.

[5]章满红.条形码在检验科信息管理系统中的应用[J].医疗设备信息,2006(1):48.

实现多种条码系统的程序库编程 篇3

条形码是将宽度不等的多个黑条和空白, 按照一定的编码规则排列, 用以表达一组信息的图形标识符。常见的条形码是由反射率相差很大的黑条 (简称条) 和白条 (简称空) 排成的平行线图案。条形码可以标出物品的生产国、制造厂家、 商品名称、生产日期、图书分类号、 邮件起止地点、类别、日期等许多信息, 因而在商品流通、图书管理、邮政管理、银行系统等 许多领域都得到广泛的应用。

条形码技术是随着计算机与信息技术的发展和应用而诞生的, 它是集编码、印刷、识别、数据采集和处理于一身的新型 技术。迄今为止, 条形码是最经济实用的一种自动识别技术。条形码技术具有以下优点:

(1) 输入速度快: 与键盘输入相比, 条形码输入的速度是键盘输入的5倍, 并且能实现“即时数据输入”。

(2) 可靠性高: 键盘输入数据出错率为三百分之一, 利用光学字符识别技术出错率为万分之一, 而采用条形码技术误码率低于百万分之一。

(3) 采集信息量大: 利用传统的一维条形码一次可采集几十位字符的信息, 二维条形码更可以携带数千个字符的信息, 并有一定的自动纠错能力。

(4) 灵活实用: 条形码标识既可以作为一种识别手段单独使用, 也可以和有关识别设备组成一个系统实现自动化识别, 还可以和其他控制设备联接起来实现自动化管理。

(5) 条形码标签易于制作 , 对设备和材料没有特殊要求 , 识别设备操作容易, 不需要特殊培训, 设备便宜。

1.1 条码识别

要将按照一定规则编译出来的条形码转换成有意义的信息, 需要经历扫描和译码两个过程。物体的颜色是由其反射光的类型决定的, 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, 所以当条形码扫描器光源发出的光在条形码上反射后, 反射光照射到条码扫描器内部的光电转换器上, 光电转换器根据强弱不同的反射光信号, 转换成相应的电信号。根据原理的差异, 扫描器可以分为光笔、红光CCD、激光和影像4种。电信号输出到条码扫描器的放大电路增强信号之后, 再送到整形电路将模拟信号转换成数字信号。白条、黑条的宽度不同, 相应的电信号持续时间长短也不同。主要作用就是防止静区宽度不足。然后译码器通过测量脉冲数字电信 号0, 1的数目来判别条和空的数目。通过测量0, 1信号持续的时间来判别条和空的宽度。此时所得到的数据仍然是杂乱无章的, 要知道条形码所包含的信息, 则需根据对应的编码规则, 将条形符号换成相应的数字、字符信息。最后, 由计算机系统进行数据处理与管理, 物品的详细信息便可识别了。

1.2 条码扫描

条形码的扫描需要扫描器, 扫描器利用自身光源照射条形码, 再利用光电转换器接受反射的光线, 将反射光线的明暗转换成数字信号。不论是采取何种规则印制的条形码, 都由静区、起始字符、数据字符与终止字符组成。 有些条码在数据字符与终止字符之间还有校验字符。

1.3 条码维度

条码可分为以为条形码和二维条形码。

一维条形码只是在一个方向 (一般是水平方向) 表达信息, 而在垂直方向则不表达任何信息, 其一定的高度通常是为了便于阅读器的对准。它可以提高信息录入的速度, 减少差错率, 其不足之处是: 数据容量较小, 约30个字符左右; 只能包含字母、数字以及一些特殊字符; 条形码尺寸相对较大, 空间利用率较低; 条形码遭到损坏后便不能阅读。

二维条形码是在水平和垂直方向的二维空间存储信息的条形码, 与一维条形码一样, 二维条形码也有许多不同的编码方法, 或称码制。就这些码制的编码原理而言, 通常可分为以下3种类型:

(1) 线性堆叠式二维码: 是在一维条形码编码原理的基础上, 将多个一维码在纵向堆叠而产生的。典型的码制如: Code 16K、Code 49、PDF417等。

(2) 矩阵式二维码: 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。典型的码制如: Aztec、Maxi Code、QR Code、Data Matrix等。

(3) 邮政码: 通过不同长度的条进行编码, 主要用于邮件编码, 如: Postnet、BPO 4-State。

1.4 条码编码

各种不同的码制具有不同的编码规则。在编码时需要遵循唯一性、持久性和通用性等基本原则。 限于篇幅, 对于各种码制只编程实现, 不再赘述其编码规则。

2 条码程序库

采用C# 语言构建一个针对各种条码码制的程序库, 用于条码的产生 (编码)、存储、识别 (解码)。

2.1 条码的产生

2.1.1 Code 11 码制

Code 11是基于高信息密度矩阵的特殊应用需求所开发出来的。它采用11个字元 (“0~9”及” - “) 的编码, 除了起始及结束字元外, 每个字元由3条黑色线条 (bar) 及2条白色线条 (space) 所组成5条线的编码方式, 其中由2条粗线及3条窄线或是1条特粗线及4条窄线所组成。

在Code 11的编码结构中," 0"、" 1"、" 11" 分别表示细线条、粗线条、特粗线条; B1、B2、B3为黑色线条; S1、S2为白色线条。比如, B1S1B2S2B3=10001表示B1及B3为1粗线条, 其他S1, B2, S2为0窄线条。起始码" START" 及结束码" STOP" 字元编码方式均为B1S1B2S2B3=00110, 字元与字元之间用间隙 (Gap) 分开。

为了降低检查数字错误率, Code 11条码还使用了两个字元校验代码C与K。

Code 11码制的实现代码如下:

2.1.2 Code 39 码制

Code 39条形码系统是国内常见的条形码之一。它的限制很少, 且可灵活地应用在非正式场合中。Code 39码的长度没有强迫性的限制, 可自由地随着使用者的需求调整。唯在规划时, 应该考虑到条形码阅读机所能容许的范围为限, 才不致于会有无法读取完整的问题发生。Code 39的检查码可有可无, 使用者可自行选择。

Code 39所能表示的资料内容 , 包含有 : 0~9、A~Z、 +、 - 、 *、 /、 % 、 $ 、 . 以及空格符 ( Space) 等 , 共44组编码。Code 39在读取方面 , 允许读码机进行双向的扫描读取。换言之, 如果使用者把Code 39倒着读取也会得到相同的结果。Code 39的起始码与终止码均为 * 字符。

在Code 39码的编码结构中, 字元编码固定是由5条黑色线条及4条白色线条, 总共9条线所组成, 每个字元占用12等份 (module)。这样一来Code 39条码编码结构占去相当大的印列空间, 能记录的资料有限, 因为印列出来的条码比较长, 近距离式的条码扫描器读取不易, 所以需要比较昂贵的长距离、广角度的条码扫描器才能读取。

Code 39码制的实现代码如下:

2.1.3 Code 93 码制

为了改善Code 39条码的缺点, Intermec公司于1982年开发出来Code 93条码。Code 93条码的字元编码是由3条黑色线条, 3条白色线条, 总共6条线所组成, 而每一字元占了9等份, Code 93条码的粗线条可以是最细线条的2倍, 或3倍, 或4倍, 因此可以缩短条码列印长度。

Code 93条码的字元表包含有10个数字, 26个英文大写, 7个特殊字元, 4个检查字元, 共46个字元, 再加上起始与结束码。Code 93条码的由起始码" START" 开始, 在起始码后面跟着为" 资料码", 然后为检查码" C" 及" K", 最后为结束码" STOP"。起始码" START" 及结束码" STOP" 字元口编码方式均为B1S1B2S2B3S3=111141。

同样, Code 93条码里有2个检查码, 以降低条码扫描器读取条码时的错误率。

Code 93码制的实现代码如下:

2.1.4 Code 128 码制

Code 128编码是一种比较复杂的条码, 应用起来比较有弹性。其主要特性有:

(1) 有A、B、C 3种不同的编码型态 , 可以提供128个标准的ASCII code字元。包括: 0~9的数字, 英文大小写, 各种特殊符号以及控制码。Code 128条码主要包含4个部分: 起始码”START”、资料码”DATA”、结束码”END”和检查码”CHECK”。

(2) 有一检查码, 可自由决定是否要列印。

(3) 在可藉由A、B、C 3种不同编码型态交叉使用 , 以缩短条码的长度。

(4) 可允许由左至右, 或由右至左, 双向扫瞄。

Code 128条码字元编码方式:

(1) 起始码也有3种编码型态 : Code A, Code B, Code C。当起始码为Code A时 , 后面的条码资料则选择A型态字元表编码逻辑。而起始码为Code B时, 后面的条码资料则选择B型态字元表编码逻辑。若全部为数字时可选择Code C型态字元表编码逻辑, 以缩短条码的列印长度。

(2) Code 128每一字元条码结构由3条Bar及3条Space所组成。又细分为11等分, 组成不同粗细比。字元最粗的线条最高可达最细的4倍。Code 128条码有A、B、C 3种不同型态编码的字元表, 要选择哪一种字元表取决于特殊控制码Code A, Code B与Code C。每一类型的字元表内也有Code A, Code B, Code C, 但条码编码逻辑与起始码不同。

(3) 对于A, B, C 3种不同型态编码方式 , 结束码均固定为1100011101011, 相对值为106。

Code 128码制的实现代码如下:

2.1.5 EAN 码制

EAN是一种国际商品条码系统。在现在购物柜台结帐用扫瞄器读取的商品条码就是EAN条码。国际商品条码需经过申请, 不可自行编码列印。EAN条码具有以下基本特性:

(1) EAN条码的组成只有数字 , 根据编码结构可分为EAN-13与EAN-8两种编码方式, 两者都是固定的字元长度 , 例如EAN-13由13个数字所组成, EAN-8则为8个数字组成。EAN-13条码的编码内容, 由国家代码、厂商代码、商品代码、 检查码4个部份组成; EAN-8条码少了厂商代码, 产品代码则缩短为4码, 总共只有8个数字。

(2) EAN条码包含一字元检查码 , 主要是防止资料读取错误。

(3) 条码结构具有左护线、中线以及右护线, 以便区隔条码结构上的差异。

关于EAN条码的编码方式, 以EAN-13为例, 最左边为“左护线”, 最右边为“右护线”, 逻辑型态均为101, 列印时两条bar较长, 不具任何资料意义, 只是做为条码起始及结束识别之用。在中间的“中线” 逻辑型态为01010, 列印时两条bar也比较长, 也不具任何资料意义 , 其用途主要做区分左资料码与右资料码之用。在EAN的资料码中, EAN-13最左边的码字为国家代码, 称之为导入值, 并不属于列印条码的一部份, 其功能在于作为左资料码的编码方式设定之用。右资料码在中线与右护线之间的6位数条码资料, 其中产品代码占5码, 最右边一码为检查码。

EAN 8码制的实现代码如下:

EAN 13的实现代码如下:

2.1.6 ISBN 码制

ISBN (国际标准图书编号) 是由10个阿拉伯数字组成的编码, 用来唯一地标识一本书。前9个阿拉伯数字描述这本书的一些信息, 最后一个数字用来验证ISBN码是否正确。要验证ISBN码的正确性 , 要把第一个数字乘以10, 你要把第二个数字乘以9, 你要把第三个数字乘以8……直到最后一个数字乘上1, 再把这些积累加起来。如果所得的和可以被11整除的话, 那么这就是一个合法的ISBN码。

ISBN码制的实现代码如下:

2.1.7 QRCode 码制

QRCode码是一种矩阵二维码符号, 它具有一维条码及其他二维条码所具有的信息容量大、可靠性高、可表示汉字及图 像多种文字信息、保密防伪性强等优点。

QRCode码制的实现代码如下:

2.1.8 其他码制

该程序库还实现了FIM、Interleaved2of5、ITF14、JAN13、MSI、Pharmacode、Postnet、Standard2of5、Telepen、UPCA、UPCE、UPCSupplement2、UPCSupplement5等码制。限于篇幅,不再列出代码。

2.2 条码存储

该程序库主要是将条码以JPG/GIF/PNG/BMP/TIFF图像文件或文件流的形式保存在文件系统中。具体实现代码如下:

2.3 条码识别

条码识别主要是要读取条码图像的属性, 比如尺寸、数据等。具体实现代码如下:

3 条码程序库的应用

基于ARM的条码精密测量系统 篇4

利用条码技术进行精密测量的典型仪器是1990年Leica公司开发成功的数字水准仪NA2000, 这种光电一体化的新型仪器, 具有测量速度快、精度高、操作简单、读数直观, 能自动计算高差、高程, 自动记录数据, 计算机数据处理和容易实现基准测量一体化等诸多特点。国内目前对该技术的研究较少, 本文提出了一种基于ST半导体公司的32位高性能处理器STR912FW44X6的测量系统方案。

系统结构

本系统由以下几个部分组成:条码标尺、光学系统、CMOS图像采集模块、STR912主控板、键盘与液晶显示模块、电源模块和计算机测试系统。硬件结构框图如图1所示。

系统工作原理如下:带有精密位置信息的条码图像通过光学系统, 成像在CMOS图像传感器光敏面上, STR912FW44X6处理器对SVI公司的LIS-1024图像传感器进行自动曝光控制后, 采集图像信息, 经过算法处理, 获得条码带有的位置信息。

当系统进行高速图像采集时, STR912FW44X6处理器将采集信号通过以太网接口送往计算机测量系统, 进行最终的数据处理。

硬件设计

图像采集模块

图像采集模块主要由线阵CMOS图像传感器 (L I S-1 0 2 4) 、运算放大器 (TLV2221IDBVR) 组成。视频信号经运算放大器放大后传送到STR912FW44X6主处理器进行A/D转换, 转变为数字图像信号。

STR912FW44X6主处理器直接控制图像采集时序, 图像采集模块本身并没有自动曝光功能, 对环境光强的变化需要由主芯片对采集到的图像信号进行分析, 然后通过对图像传感器的控制来实现自适应环境光强的功能。

主机板模块

系统主芯片是基于ARM966E-S核的高性能嵌入式芯片STR912FW44X6, 运算速度达96MIPS, 支持单周期DSP指令。芯片的系统外围包括时钟、复位、电源管理、向量中断控制器 (VIC) 、内部PLL、RTC、定时器、9个可编程DMA通道和多达80个GPIO。还有8通道10位ADC、3相电机控制器、PWM输出和多种通讯接口。

芯片内建双组Flash, 可利用芯片上任意通讯口实现在系统编程功能。主芯片外接1片64MB内存 (芯片ST-M25P64) 来扩展存储空间。

主机板外围接口

主要有CMOS图像传感器接口、RS-232接口、I2C接口和10/100M以太网接口。

CMOS图像传感器的接口主要实现对图象传感器的自动曝光控制和图象采集;RS-232接口 (芯片SP3222) 实现程序下载, 与上位机通讯, 接受上位机指令控制;I2C接口实现主芯片与键盘和液晶显示模块之间的通讯;10/100M以太网接口 (芯片STE100P) 配合计算机软件实现高速图像采集。

键盘与液晶显示屏模块

键盘模块选用ATMega48芯片实现键盘控制和I2C通讯, 以及LCD屏模块I2C通讯。

软件设计

系统软件的流程如图2所示。

软件功能

软件的功能主要是图像的条码定位算法, 包括以下内容:

·条码检测:从条码信号中提取各种特征参量, 通常包括各条码边缘位置、中心、宽度的检测, 码字划分。

�·根据标尺已知参数确定物像比, 同时求出视距, 计算基准位置相对于目标码位置的相对距离, 按物像比放大到真实尺寸d2 (精度结果) 。

·解码:相当于信源编码的逆过程, 计算目标码字的码字位置d1 (粗读结果) 。标尺最终读数d s为粗读与精读结果之和:ds=d1+d2。

本系统采用了等间隔周期性位移条码, 利用条码等间距结构, 通过提取与条码等间距对应的特征谱线计算物像比, 进而得到条码的等效宽度序列, 最后根据条码周期性实现解码。

软件架构

整个软件采用嵌入式操作系统µCOS-II作为主要载体, 软件主要分五个线程, 系统上电启动后五个线程并行工作。五个线程分别是:串口控制、I2C接口控制、以太网接口控制、系统菜单控制、数据采集和解码。

测试结果

为了考察系统的性能, 设计了与精度为0.004mm的螺旋测微计比对实验。利用螺旋测微计测量条码标尺实际移动的数值, 每次条码标尺移动0.500mm, 总共测量11次数据, 得到11个不同位置处的条码值, 计算差值进行比对。测量结果如表1所示。

从测量数据看出, 系统测量数据的偏差值在±0.0185mm以内, 说明系统的测量达到了一定的精度。

对系统分辨率作了初步测试。保持条码和测量系统的相对位置不变, 连续测量10次数据, 如表2所示。

测量数据平均值为130.5049mm, 系统测量算术偏差在±0.3µm内, 即现有系统的分辨率约为0.3µm。采用系统误差标定, 软件算法改进等措施后, 有望进一步提高系统的测量精度。

结语

本系统是一种基于A R M的精密视觉测量平台, 实现了条码的精密测量功能。在该平台上进一步开发, 形成的系统可以应用于一维、二维长度的精密测量, 具有较为广阔的应用前景。

摘要：本文介绍了一种基于32位高性能处理器的视觉精密测量系统的软硬件设计。图像传感器采集的条码图像通过精密定位算法得到绝对位移值, 由以太网接口实现高速图像采集。该系统适用于高精度定位的各种位移测量。

关键词：ARM,嵌入式系统,视觉测量,条码

参考文献

[1].王凤鹏、王志兴、张晓, 一种新的数字水准仪测量算法, 江西科学, 2007, 25 (3) , 1

[2].ST产品目录, 2006