【正文】 技術(shù)的發(fā)展為基礎(chǔ)的綜合性科學(xué)技術(shù)，近幾十年在全球范圍內(nèi)得到了迅猛發(fā)展。 PDF417 條碼是目前在中國發(fā)展較好的二維條碼，這是由于 PDF417 屬于堆疊式條碼，可以作為傳統(tǒng)一維條碼的替代品， PDF417 已在國內(nèi)的證件管理，海關(guān)、稅務(wù)、銀行等部門對(duì)各類報(bào)表和票據(jù)的管理，商業(yè)、交通運(yùn)輸?shù)炔块T對(duì)商品及貨物運(yùn)輸?shù)墓芾?，郵政部門對(duì)郵政包裹的管理以及圖書，印刷等行業(yè)都有廣泛而深入的應(yīng)用 [16][17]。為了跟蹤每根管子，他們將管子的各種信息編成一個(gè) PDF417 條碼，制成標(biāo)簽后貼在管子上。 資產(chǎn)跟蹤。日本 Seimei 保險(xiǎn)公司的每個(gè)經(jīng)紀(jì)人在制作保單的同時(shí)將保單內(nèi)容編成一個(gè) PDF417 條碼，打印在單據(jù)上，這樣當(dāng)他們回到辦公室就可以使用二維條碼閱讀器掃描條碼將數(shù)據(jù)錄入主機(jī)，提高了數(shù)據(jù)錄入的準(zhǔn)確性和速度。發(fā)貨商將 發(fā)貨單據(jù)中的大量信息編成一張 PDF417 條碼標(biāo)簽提交給貨運(yùn)商，通過掃描條碼，信息立即傳入貨運(yùn)商的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，使得整個(gè)運(yùn)輸過程的效率大大提高。 貨運(yùn)運(yùn)輸方面的應(yīng)用。此外，加拿大、新西蘭、哥倫比亞、南非、埃及、菲律賓、巴林、黎巴嫩等許多國家也已在身份證或駕駛證上采用二維條碼。 AAMVA(美國機(jī)動(dòng)車管理局 )將 PDF417 條碼選定為所有駕駛員和機(jī)動(dòng)車管理的二維條碼標(biāo)準(zhǔn)。美國國防部在其新的軍人證上采用 PDF417 條碼作為機(jī)讀標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)在全球 700 多個(gè)美軍基地投入使用。 PDF417 的發(fā)展和應(yīng)用 作為成熟的條碼技術(shù)， PDF417 條碼已經(jīng)或者正在被許多政府部門、工業(yè)團(tuán)體所采納。但是，由于 Data Matrix 二維條碼在電子產(chǎn)品、 IT 信息技術(shù)、機(jī)械和航天等領(lǐng)域的應(yīng)用，能大大增加中國產(chǎn)品在國際上的競爭實(shí)力，能夠幫助減少生產(chǎn)成本，增強(qiáng)產(chǎn)品管理水平，開拓海外市場，因此該項(xiàng)技術(shù)受到了國家有關(guān)部門的高度重視，目前有關(guān)部門正在制定具體實(shí)施方案，盡快在國內(nèi)的一些行業(yè)進(jìn)行試點(diǎn)及推廣應(yīng)用，國內(nèi)的許多學(xué)者、科研人員也開始對(duì) Data Matrix 進(jìn)行廣泛深入的研究，發(fā)表了一些有關(guān) Data Matrix 的論文 [21][22][23]，對(duì) Data Matrix 的發(fā)展前景、應(yīng)用領(lǐng)域、編 /解碼以 及識(shí)別方法進(jìn)行了討論和研究。 我國有關(guān)二維條碼的研究和應(yīng)用開始于 1993 年，相對(duì)一些發(fā)達(dá)國家起步較晚，大部分技術(shù)及設(shè)備目前仍是從國外引進(jìn)，導(dǎo)致二維條碼使用成本較高，實(shí)際使用范圍較小，從而嚴(yán)重制約了二維條碼在我國的廣泛應(yīng)用。 通用、雪弗蘭等一批著名的汽車生產(chǎn)公司將 Data Matrix 條碼廣泛應(yīng)用其生產(chǎn)線上，提高產(chǎn)品生產(chǎn)率和合 格率。兩大顯卡公司 ATI 和 Nvidia 公司的部分顯示芯片 (GPU)也采用了同樣的技術(shù)。 國外在 Data Matrix 方面投入研發(fā)較早，技術(shù)也相當(dāng)成熟，就目前國外應(yīng)用來看，主要應(yīng)用于電子、機(jī)械等制造業(yè)的產(chǎn)品和生產(chǎn)過程中，舉例如下： 在美國的波音、麥道公司，采用 Data Matrix 二維條碼刻在精密的機(jī)器零件上面用于識(shí)別零件信息，由于其刻印技術(shù) 可以使 Data Matrix 條碼在零件表面保留很長時(shí)間不至被損毀。加之 Data Matrix 二維條碼具有很強(qiáng)的糾錯(cuò)能力，因此很適合應(yīng)用在條碼容易受損的場所，例如印在暴露于高熱、化學(xué)清潔劑、機(jī)械剝蝕等特殊環(huán)境的零件上。目前，在消化國外相關(guān)技術(shù)資料的基礎(chǔ)上，中國物品編碼中心已經(jīng)制定了 3 個(gè)二維條碼的國家標(biāo)準(zhǔn)： GB/T 171721997《四一七條碼》， GB/T 1828420xx《快速響應(yīng)矩陣碼》與《漢信碼》國家標(biāo)準(zhǔn)。我國的二維條碼標(biāo)準(zhǔn)化工作起步較晚，但已取得了一定的進(jìn)展。二維條碼的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)由 ISO 相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)負(fù)責(zé)組織制定，如包裝標(biāo)簽二維條碼應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)由國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ISO 包裝標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（ TC122）負(fù)責(zé) 制定，目前已完成包裝標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)的制定。目前，已完成 PDF417， QR Code， Maxi Code， Data Matrix等二維條碼碼制標(biāo)準(zhǔn)的制定，另有 Aztec Code 等碼制標(biāo)準(zhǔn)正在研究制定中。其中技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)包括碼制標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)一致性標(biāo)準(zhǔn)等幾個(gè)方面。 接下來將從二維條碼的標(biāo)準(zhǔn)化，以及矩陣式和堆疊式這兩種二維條碼各自具有代表性的 Data Matrix 和 PDF417 的應(yīng)用現(xiàn)狀來詳細(xì)介紹二維條碼的發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀。 1999 年 3 月在北京舉行的全國人大第九屆三次全體會(huì)議和全國政協(xié)第九屆三次會(huì)議期間，在隨行人員證件、記者證、旁聽證上成功地應(yīng)用了二維條碼技術(shù)，引起了與會(huì)代表和新 聞界的極大關(guān)注。 我國對(duì)二維條碼技術(shù)的研究開始于 1993 年。 二維條碼技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀 二維條碼作為一種高容量信息存儲(chǔ)、傳遞和識(shí)別的技術(shù)，自誕生之日起就得到了世界上許多國家的關(guān)注。此外，它還具有信息容量大、密度高、抗畸變、抗污損能力強(qiáng)等特點(diǎn)，達(dá)到了國際先進(jìn)水平。漢信碼是由中國物品編碼中心牽頭，于 20xx 年研發(fā)完成的我國擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型二維條碼，是我國“十五”重要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究專項(xiàng)《二維條碼新碼制開發(fā)與關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究》課題的研究成果。每一個(gè) PDF417 符號(hào)可以表示高達(dá) 1108 個(gè)字節(jié)、或 1850 個(gè) ASCII 字符或 2710 個(gè)數(shù)字的信息。其條碼符號(hào)是一 個(gè)多行結(jié)構(gòu)，符號(hào)的四周為空白區(qū)，上下空白區(qū)之間為多行結(jié)構(gòu)，每行數(shù)據(jù)符號(hào)字符數(shù)相同，行與行左右對(duì)齊直接銜接。因?yàn)榻M成條碼的每一個(gè)條碼字符都是由 4 個(gè)條和 4 個(gè)空共 17 個(gè)模塊構(gòu)成，故稱為 PDF417 碼。 PDF417 碼是由美國 Symbol Technologies 公司的美籍華人王寅君博士發(fā)明的。符號(hào)四周有空白區(qū)包圍。每個(gè) QR 碼符號(hào)由名義上的正方形模塊構(gòu)成，組成一個(gè)正方形陣列。 QR Code。 Maxi Code條碼是一種固定尺寸、具有高容量和 糾錯(cuò)能力的矩陣式二維條碼，共有 7 種模式（包括兩種作廢模式），可表示全部 ASCII 字符和擴(kuò)展 ASCII 字符。 Maxi Code 碼。 ECC000140 具有幾種不同等級(jí)的卷積錯(cuò)誤糾正功能，而 ECC200 則通過 ReedSolomon 算法利用生成多項(xiàng)式計(jì)算錯(cuò)誤糾正碼，不同尺寸的 ECC200 符號(hào)應(yīng)用不同數(shù)量的錯(cuò)誤糾正碼。 Data Matrix 碼是一種矩陣式二維條碼，由美國國際資料公司的Dennis Priddy 和 Robert 發(fā)明，其發(fā)展的構(gòu)想是希望在較小的條碼標(biāo)簽上存入更多的資料量。 (a)PDF417(b)MAXI CODE(c)QR Code(d)Data Matrix(e)漢信碼等。圖12 給出了幾種常見的二維條碼。矩陣式二維條碼是建立在計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)、組合編碼原理等基礎(chǔ)上的一種新型圖形符號(hào)自動(dòng)識(shí)讀處理碼制。 矩陣式二維條碼是在一個(gè)矩形空間通過黑、白像素在矩陣中的不同分布進(jìn)行編碼。但由于行數(shù)的增加，需要對(duì)行進(jìn)行判定，其譯碼算法與軟件也不完全相同于一維條碼。 堆疊式二維條碼形態(tài)上是由多行短截的一維條碼堆疊而成，其編碼原 理是建立在一維條碼基礎(chǔ)之上，按需要將一維條碼堆積成二行或多行。目前，國外先進(jìn)發(fā)達(dá)國家已將此項(xiàng)技術(shù)廣泛應(yīng)用于國防、海關(guān)、稅務(wù)、公共安全、交通運(yùn)輸?shù)刃畔⒆詣?dòng)攜帶、傳遞、防偽領(lǐng)域 [1517]。表 11 給出了二維條碼與一維條碼的比較。二維條碼可以用掃描儀掃描或用攝像頭直接讀取，無需像一維條 碼那樣需要后臺(tái)數(shù)據(jù)庫支持，使用起來十分方便。二維條碼的編碼范圍非常廣泛，它不僅可以像一維條碼那樣保存英文、數(shù)字等符號(hào)信息，還可以保存中文、圖片、聲音、指紋、簽字等多種數(shù)據(jù)類型 [14]。二維條碼是在二維空間上由具有特殊結(jié)構(gòu)的幾何圖形元素按一定規(guī)律和順序組合 成的圖形，巧妙地利用構(gòu)成計(jì)算機(jī)內(nèi)部邏輯基礎(chǔ)的 “ 0”、“ 1”比特流的概念，使用若干個(gè)與二進(jìn)制相對(duì)應(yīng)的幾何形體來表示文字?jǐn)?shù)值信息 [13]。圖 11 給出了幾種常見的一維碼。其中， EAN 碼是當(dāng)今世界上廣為使用的商品條碼，已成為電子數(shù)據(jù)交換 (EDI)的基礎(chǔ)； UPC 碼主要為美國和加拿大使用；在血庫、圖書館和照像館的業(yè)務(wù)中， Codebar 碼被廣泛使用； Code39 碼和 Code128 碼為國內(nèi)企業(yè)自定義碼制，可以根據(jù)需要確定條碼的長度和信息，主要應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)線領(lǐng)域、圖書管理等； Code93 碼與 Code39 碼類似但密度較大，可用來替代 Code39 碼。世界上約有 225 種以上的一維條碼，每種一維條碼都有自己的一套編碼規(guī)格，規(guī)定每個(gè)字母 (可能是文字或數(shù)字或文數(shù)字 )是由幾個(gè)線條 (Bar)及幾個(gè)空白(Space)組成，以及字母的排列。通常對(duì)于每一種物品，它的編碼是唯一的，對(duì)于普通的一維條碼來說，還要 通過數(shù)據(jù)庫建立條碼與商品信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系，當(dāng)條碼的數(shù)據(jù)傳到計(jì)算機(jī)上時(shí)，由計(jì)算機(jī)上的應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行操作和處理。 一維條碼簡介 一維條碼是由一組規(guī)則排列的條、空以及對(duì)應(yīng)的字符組成的標(biāo)記，這些條和空組成的數(shù)據(jù)表達(dá)一定的信息，并能夠用特定的設(shè)備識(shí)讀，轉(zhuǎn)換成與計(jì)算機(jī)兼容的二進(jìn)制和十進(jìn)制信息[11]。為了解決傳統(tǒng)條碼所存在的問題，出現(xiàn)了二維條碼技術(shù)，并且得到了廣泛的應(yīng)用，國內(nèi)不少公司也紛紛推廣自己研制的二維碼， 為二維碼的發(fā)展 起到了重要的促進(jìn)作用。在沒有數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)的情況下，一維條碼的應(yīng)用受到了很大的限制有時(shí)甚至變得毫無意義。一維條碼是指通常所說的傳統(tǒng)條碼，包括 39 碼、 ITF 碼、EAN 碼和 UPC 碼等。于是為了滿足人們的這種需求，編碼專家在 80 年代末發(fā)明了具有高密度、大容量、可靠性高、糾錯(cuò)能力和安全防偽性強(qiáng)等特點(diǎn)的二維條碼，拓寬了條碼的應(yīng)用領(lǐng)域 [5]。我們?nèi)粘Ｒ姷降挠∷⒃谏唐钒b上的條碼是普通的一維條碼，這些一維條碼由于受到信息容量的限制和使用時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)庫的依賴，在某些場合使用十分不方便，而且效率很低。近年來，我國的條碼事業(yè)發(fā)展迅速，條碼技術(shù)在商品零售、物品追蹤、控制庫存、記錄時(shí)間和出勤、監(jiān)視生產(chǎn)過程、質(zhì)量控制、檢進(jìn)檢出、分類、訂單輸入等方面已得到了廣泛的應(yīng)用 [7][8]。我國于 70 年代末到 80 年代初開始研究，并在部分行業(yè)完善了條碼管理系統(tǒng)，如郵電、銀行、圖書館、交通運(yùn)輸及各大企事業(yè)單位等。因其具有輸入速度快、準(zhǔn)確度高、可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，條碼技術(shù)己被廣泛地應(yīng)用在商業(yè)流通、倉儲(chǔ)、醫(yī)療衛(wèi)生、圖書情報(bào)、郵政、鐵路、交通運(yùn)輸、生產(chǎn)自動(dòng)化管理等領(lǐng)域，在當(dāng)今的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)中占有重要的地位 [4]。 作者簽名： 日 期： 目錄 第一章 緒論 ..................................................................................................................1 條碼 技 術(shù) 介 紹 ...........................................................................................1 維條碼簡 介 .................................................................................2 維條碼簡 介及 與 一 維條碼 的 區(qū)別 .............................................3 維條碼碼 制 ...............................................................................4 維條碼 技 術(shù) 的 發(fā) 展和 應(yīng) 用 現(xiàn)狀 ...........................................................7 維條碼 的 標(biāo) 準(zhǔn)化 .........................................................................7 Data Matrix 的 發(fā) 展和 應(yīng) 用 .............................................................8 PDF417 的 發(fā) 展和 應(yīng) 用 ...................................................................9 維條碼 技 術(shù)與 其 它 自 動(dòng)識(shí)別 技 術(shù) 的比 較 .........................................10 論 文的主要 內(nèi) 容 .....................................................................................12 課題 的提出和意 義 .......................................................................12 創(chuàng) 新點(diǎn) .......................................................................13 論 文的 內(nèi) 容安排 ...........................................................................15 結(jié) ..........................................................................