条形码识别时是用条码扫描器（又叫条码阅读机、条码扫描枪、条码阅读器）扫描，得到一组反射光信号，此信号经光电转换后变为一组与线条、空白相对应的电子讯号，经解码后还原为相应的文数字。

由于不同颜色的物体反射不同波长的可见光，所以白色物体可以反射不同波长的可见光，而黑色物体吸收不同波长的可见光，当徐州条形码扫描仪的光源发出的光通过光圈和凸透镜1照射黑白条形码时，反射光被凸透镜2聚焦并照射在光电转换器上。因此，光电转换器接收对应于白条和黑条的不同强弱的反射光信号，并将其转换成相应的电信号，输出到放大整形电路，放大整形电路将模拟信号转换成数字电信号，然后通过解码接口电路将其转换成数字字符信息。

条形码技术广泛应用于商业、邮政、图书管理、存储、工业过程控制、运输等领域，具有输入速度快、精度高、精度高、成本低、成本低、可靠性高等优点，在当今的自动识别技术中占有重要地位。目前世界上有大约225种或更多一维条形码一维多维条形码，每种一维条形码都有自己的编码规编码规范，规定每个字母（可能是文字或数字或数字）由几行（bar）和几行（空格）组成，字母的排列也是空格。

综上所述，就是条形码识别的原理。在条形码识别过程中，有许多因素可能影响识别，如光线、条形码污染、条形码等级等。建议在条码制作过程中使用专业的条码软件。条码等级有保障，容易识别，支持的条码类型很多。

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。

一维条形码的应用可以提高信息录入的速度，减少差错率，但是一维条形码也存在一些不足之处：

数据容量较小：30个字符左右

只能包含字母和数字

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

在水平和垂直方向的二维空间存储信息的条形码，称为二维条形码（2-dimensionalbarcode）。

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，通常可分为以下三种类型：

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：Code16K、Code49、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、MaxiCode、QRCode、DataMatrix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、BPO4-State。

在许多种类的二维条形码中，常用的码制有：DataMatrix，MaxiCode，Aztec，QRCode，Vericode，PDF417，Ultracode，Code49，Code16K等，其中：

DataMatrix主要用于电子行业小零件的标识，如Intel的奔腾处理器的背面就印制了这种码。

MaxiCode是由美国联合包裹服务（UPS）公司研制的，用于包裹的分拣和跟踪。

Aztec是由美国韦林（WelchAllyn）公司推出的，最多可容纳3832个数字或3067个字母字符或1914个字节的数据。

下面，我们以PDF417码为例，介绍二维条形码的特性和特点。

一）PDF417简介

PDF417码是由留美华人王寅敬（音）博士发明的。PDF是取英文PortableDataFile三个单词的首字母的缩写，意为“便携数据文件”。因为组成条形码的每一符号字符都是由4个条和4个空构成，如果将组成条形码的最窄条或空称为一个模块，则上述的4个条和4个空的总模块数一定为17，所以称417码或PDF417码。

二）PDF417的特点

1.信息容量大PDF417码除可以表示字母、数字、ASCII字符外，还能表达二进制数。为了使得编码更加紧凑，提高信息密度，PDF417在编码时有三种格式：

扩展的字母数字压缩格式可容纳1850个字符；

二进制/ASCII格式可容纳1108个字节；

数字压缩格式可容纳2710个数字。

2.错误纠正能力一维条形码通常具有校验功能以防止错读，一旦条形码发生污损将被拒读。而二维条形码不仅能防止错误，而且能纠正错误，即使条形码部分损坏，也能将正确的信息还原出来。

3.印制要求不高普通打印设备均可打印，传真件也能阅读。

4.可用多种阅读设备阅读PDF417码可用带光栅的激光阅读器，线性及面扫描的图像式阅读器阅读。

5.尺寸可调以适应不同的打印空间

6.码制公开已形成国际标准，我国也已制定了417码的国标。

三）PDF417的纠错功能

二维条形码的纠错功能是通过将部分信息重复表示（冗余）来实现的。比如在PDF417码中，某一行除了包含本行的信息外，还有一些反映其它位置上的字符（错误纠正码）的信息。这样，即使当条形码的某部分遭到损坏，也可以通过存在于其它位置的错误纠正码将其信息还原出来。

PDF417的纠错能力依错误纠正码字数的不同分为0~8共9级，级别越高，纠正码字数越多，纠正能力越强，条形码也越大。当纠正等级为8时，即使条形码污损50%也能被正确读出。

四）PDF417的几种变形

PDF417还有几种变形的码制形式：

PDF417截短码在相对“干净”的环境中，条形码损坏的可能性很小，则可将右边的行指示符省略并减少终止符。

PDF417微码进一步缩减的PDF码。

宏PDF417码当文件内容太长，无法用一个PDF417码表示时，可用包含多个（1~99999个）条形码分块的宏PDF417码来表示。

二维条形码的优势

从以上的介绍可以看出，与一维条形码相比二维条形码有着明显的优势，归纳起来主要有以下几个方面：

一）数据容量更大

图中的PDF417码包含了文字框中的所有文字。

二）超越了字母数字的限制

三）条形码相对尺寸小

四）具有抗损毁能力

二维条形码的应用

一）运输行业的应用

一个典型的运输业务过程通常经历：供应商、货运代理，货运代理、货运公司，货运公司、客户等几个过程，在每个过程中都牵涉到发货单据的处理。发货单据含有大量的信息，包括：发货人信息、收货人信息、货物清单、运输方式等等。单据处理的前提是数据的录入，人工键盘录入的方式存在着效率低、差错率高的问题，已不能适应现代运输业的要求。

二维条形码在这方面提供了一个很好的解决方案，将单据的内容编成一个二维条形码，打印在发货单据上，在运输业务的各个环节使用二维条形码阅读器扫描条形码，信息便录入到计算机管理系统中，既快速又准确。

在美国，虽然EDI应用革新了业务流程的核心部分，但不巧的是它却忽略了流程中的关键角色--货运公司。许多EDI报文对于货运商来说总是迟到，以至于因不能及时确认准确的装运单信息而影响了货物运输和客户单据的生成。

美国货运协会(ATA)因此提出了纸上EDI系统。发送方将EDI信息编成一张PDF417条形码标签提交给货运商，通过扫描条形码，信息立即传入货运商的计算机系统。这一切都发生在恰当的时间和恰当的地点，使得整个运输过程的效率大大提高。

二）身份识别卡的应用

美国国防部已经在军人身份卡上印制PDF417码。持卡人的姓名，军衔，照片和其他个人信息被编成一个PDF417码印在卡上。卡被用来做重要场所的进出管理及医院就诊管理。

该项应用的优点在于数据采集的实时性，低实施成本，卡片损坏（比如枪击）也能阅读，以及防伪性。

我国香港特别行政区的居民身份证也采用了PDF417码。其它的应用，如营业执照、驾驶执照、护照、我国城市的流动人口暂住证、医疗保险卡等也都是很好的应用方向。

三）文件和表格应用

日本Seimei保险公司的每个经纪人在会见客户时都带着笔记本电脑。每张保单和协议都在电脑中制作并打印出来。当他们回到办公室后需要将保单数据手工输入到公司的主机中。

为了提高数据录入的准确性和速度，他们在制作保单的同时将保单内容编成一个PDF417条形码，打印在单据上，这样他们就可以使用二维条形码阅读器扫描条形码将数据录入主机。

其它类似的应用还有：海关报关单、税务申报单、政府部门的各类申请表等等。

四）资产跟踪

美国钢管公司在各地拥有不同种类的管道需要维护。为了跟踪每根管子，他们将管子的编号，位置编号，制造厂商，长度，等级，尺寸，厚度以及其他信息编成一个PDF417条形码，制成标签后贴在管子上。当管子移走或安装时，操作员扫描条形码标签，数据库信息得到及时更新。

工厂可以采用二维条形码跟踪生产设备；医院和诊所也可以采用二维条形码标签跟踪设备、计算机及手术器械。

条码技术最早产生在风声鹤唳的二十年代，诞生于Westinghouse的实验室里。一位名叫JohnKermode性格古怪的发明家“异想天开”地想对邮政单据实现自动分检，那时侯对电子技术应用方面的每一个设想都使人感到非常新奇。他的想法是在信封上做条码标记，条码中的信息是收信人的地址，就象今天的邮政编码。为此Kermode发明了最早的条码标识，设计方案非常的简单，即一个“条”表示数字“1”，二个“条”表示数字“2”，以次类推。然后，他又发明了由基本的元件组成的条码识读设备：一个扫描器(能够发射光并接收反射光)；一个测定反射信号条和空的方法，即边缘定位线圈；和使用测定结果的方法，即译码器。

Kermode的扫描器利用当时新发明的光电池来收集反射光。“空”反射回来的是强信号，“条”反射回来的是弱信号。与当今高速度的电子元气件应用不同的是，Kermode利用磁性线圈来测定“条”和“空”。就象一个小孩将电线与电池连接再绕在一颗钉子上来夹纸。Kermode用一个带铁芯的线圈在接收到“空”的信号的时候吸引一个开关，在接收到“条”的信号的时候，释放开关并接通电路。因此，最早的条码阅读器噪音很大。开关由一系列的继电器控制，“开”和“关”由打印在信封上“条”的数量决定。通过这种方法，条码符号直接对信件进行分检。

此后不久，Kermode的合作者DouglasYoung，在Kermode码的基础上作了些改进。Kermode码所包含的信息量相当的低，并且很难编出十个以上的不同代码。而Young码使用更少的条，但是利用条之间空的尺寸变化，就象今天的UPC条码符号使用四个不同的条空尺寸。新的条码符号可在同样大小的空间对一百个不同的地区进行编码，而Kermode码只能对十个不同的地区进行编码。

直到1949年的专利文献中才第一次有了NormWoodland和BernardSilver发明的全方位条码符号的记载，在这之前的专利文献中始终没有条码技术的记录，也没有投入实际应用的先例。NormWoodland和BemardSilver的想法是利用Kermode和YOung的垂直的“条”和“空”，并使之弯曲成环状，非常象射箭的靶子。这样扫描器通过扫描图形的中心，能够对条码符号解码，不管条码符号方向的朝向。

在利用这项专利技术对其进行不断改进的过程中，一位科幻小说作家Isaac-Azimov在他的“裸露的太阳”一书中讲述了使用信息编码的新方法实现自动识别的事例。那时人们觉得此书中的条码符号看上去象是一个方格子的棋盘，但是今天的条码专业人士马上会意识到这是一个二维矩阵条码符号。虽然此条码符号没有方向、定位和定时，但很显然它表示的是高信息密度的数字编码。

直到1970年IterfaceMechanisms公司开发出“二维码”之后，才有了价格适于销售的二维矩阵条码的打印和识读设备。那时二维矩阵条码用于报社排版过程的自动化。二维矩阵条码印在纸带上，由今天的一维CCD扫描器扫描识读。CCD发出的光照在纸带上，每个光电池对准纸带的不同区域。每个光电池根据纸带上印刷条码与否输出不同的图案，组合产生一个高密度信息图案。用这种方法可在相同大小的空间打印上一个单一的字符，作为早期Kermode码之中的一个单一的条。定时信息也包括在内，所以整个过程是合理的。当第一个系统进入市场后，包括打印和识读设备在内的全套设备大约要5000美元。

此后不久，随着LED(发光二极管)、微处理器和激光二极管的不断发展，迎来了新的标识符号(象征学)和其应用的大爆炸，人们称之为“条码工业”。今天很少能找到没有直接接触过即快又准的条码技术的公司或个人。由于在这一领域的技术进步与发展非常迅速，并且每天都有越来越多的应用领域被开发，用不了多久条码就会象灯泡和半导体收音机一样普及，将会使我们每一个人的生活都变得更加轻松和方便。