大真條碼為你解答條碼掃描器的原理（二）

條碼激光掃描器由于其獨有的大景深區(qū)域、高掃描速度、寬掃描范圍等突出優(yōu)點得到了廣泛的使用。另外，激光全角度掃描識讀器由于能夠高速掃描識讀任意方向通過的條碼符號，被大量使用在各種自動化程度高、物流量大的領域。 激光掃描條碼識讀器由激光源、光學掃描、光學接收、光電轉換、信號放大、整形、量化和譯碼等部分組成。下面將詳細討論這些組成部分。

（四）光電轉換、信號放大及整形

接收到的光信號需要經光電轉換器轉換成電信號。全角度掃描識讀器中的條碼信號頻率為幾兆赫到幾十兆赫。這么高的信號頻率要求光電轉換器使用具有高頻率響應能力的雪崩光電二極管(APO)或PIN光電二極管。全角度掃描識讀器一般都是長時間連續(xù)使用，為了使用者安全，要求激光源出射能量較小。因此最后接收到的能量極弱。為了得到較高的信噪比（這由誤碼率決定），通常都采用低噪聲的分立元件組成前置放大電路來低噪聲地放大信號。

手持槍式掃描識讀器的信號頻率為幾十千赫到幾百千赫。一般采用硅光電池、光電二極管和光電三極管作為光電轉換器件。手持槍式掃描識讀器出射光能量相對較強，信號頻率較低，另外，如前所說還可采用同步放大技術等。因此，它對電子元器件特性要求就不是很高。而且由于信號頻率較低，就可以較方便地實現(xiàn)自動增益控制電路。

由于條碼印刷時的邊緣模糊性，更主要是因為掃描光斑的有限大小和電子線路的低通特性，將使得到的信號邊緣模糊，通常稱為“模擬電信號”。這種信號還須經整形電路盡可能準確地將邊緣恢復出來，變成通常所說的“數(shù)字信號”。同樣，手持槍式掃描器由于信號頻率低，在選擇整形方案上將有更多的余地。

從上面所說的情況中，我們可以看到高信號頻率帶來了技術上的很大困難和成本上的提高。對于具有一定識讀能力的全角度掃描識讀器，它的數(shù)據(jù)率R正比于n/(H×Cosα-W×sinα)。其中，n為掃描方向數(shù)，H、W分別為條碼符號的高度、寬度，α為條碼符號相對掃描圖案處于最不利于掃描識讀時的角度值，對于各掃描線均勻分布的情況 α=π/2n，如 n=2 時 α為45°由這個式子我們可估算對于UPC碼，如果采用掃描左半部和右半部并進行拼接的方案，n為3時數(shù)據(jù)率最低，對于完全貫穿整個條碼才識讀的方案，n為5時數(shù)據(jù)率將最低。在設計掃描系統(tǒng)時需對此予以考慮。

另外，也可以采用低速的掃描模塊組合成一個陣列來達到全角度高速掃描條碼的性能。顯然，這種方案較宜應用于流水線場合中。

（五）譯碼

整形后的電信號經過量化后，由譯碼單元譯出其中所含信息。全角度掃描識讀器由于數(shù)據(jù)率高，且得到的絕大多數(shù)為非條碼信號和不完整條碼信號，譯碼器需要有自動識別有效條碼信號的能力。因此它對譯碼單元的要求高得多，要求譯碼單元具有極高的數(shù)據(jù)處理能力和極大的數(shù)據(jù)吞吐量。目前普遍采用軟、硬件緊密結合的方法。對于UPC、EAN碼，譯碼器還要有左、右碼段自動拼接功能。不過這種拼接可能將來自兩個不同條碼的左半部和有半部拼接起來。奇偶性和校驗位并不能保證這種情況一定不會發(fā)生。隨著掃描技術的發(fā)展，掃描器掃描方向數(shù)的增多和掃描速度的提高，這種碼段拼接功能就顯得不是非常必要了。不少公司的產品都提供一個開關讓用戶自己來取舍這個功能。

上面詳細論述了激光掃描識讀器的各組成部分及其單元技術，并對全角度掃描識讀器和手持槍式掃描器的技術特點作了一些比較。但是隨著激光掃描識讀技術的發(fā)展，上面所作的對比也不是絕對的，如NCR公司就已將全角度掃描模塊放到手持槍式掃描器中，槍式掃描器的功能已越來越強大。激光掃描識讀技術目前發(fā)展非常迅速，各種新技術、新觀念不斷出現(xiàn)，有大量的工作需要條碼工作者們去做。