Контрольні питання

1. Чим обумовлені переходи нормалізованих цифр із одних класів у інші?

2. Чим обумовлено необхідність розпізнавання нормалізованих цифр на топологічному та метричному рівнях?

3. Чим обумовлено вибір топологічних і метричних ознак нормалізованих цифр?

4. Як виконується виділення топологічних ознак нормалізованих цифр?

5. Як виконується виділення метричних ознак нормалізованих цифр?

6. Як формуються номери виділяних ознак нормалізованих цифр?

7. Для чого виконується поділ нормалізованих цифр на частини?

8. Як визначається кількість еталонних зображень нормалізованих цифр?

9. Яку роль видіграють топологічні і метричні матриці нормалізованих цифр при їх класифікації?

Список рекомендованої літератури

1. Ящук Л.Е. Распознающие системы почтовой связи: Учебное пособие. – Одесса: УГАС, 1996. – 62 с.

2. Поштовий зв’язок: Підручнік для вищих навчальних закладів / С.М. Скляренко, В.К. Стеклов, Л.Н. Беркман; за загальною редакцією В.К. Стеклова. – К.: Техніка, 2003. – 904 с.

3. Ящук Л.О. Розпізнавальні системи поштового зв’язку. Основні терміни та визначення: Методичний порадник. – Одеса: УДАЗ, 1999. – 8 с.

4. Ящук Л.О. Прийняття рішень у системах розпізнавання образів: Методичний посібник. – Видання друге. – Одеса: ОНАЗ, 2004. – 12 с.

5. Ящук Л.Е. Оптимизация принятия решений в системах распознавания образов // Праці УНДІРТ. „Штучний інтелект і розпізнавання образів”. – Одеса: УНДІРТ. – 1998. – №2 (14). – С. 3 – 7.

6. Технологические процессы в почтовой связи. Книга 1. Основные характеристики и техническое обеспечение: Учебник для вузов / Б.П. Бутенко, И.А. Мамзелев, В.А. Мицкевич, Б.А. Цибульский / Под ред. Б.П. Бутенко и И.А. Мамзелева. – М.: Радио и связь, 1998. – 176 с.

7. Макодзеб В.М. Автоматизовані системи поштового зв’язку. – Ч.2. Зчитуючі пристрої, системи розпізнавання, системи технічного зору роботів: Навчальний посібник. – Одеса: ОНАЗ, 2003. – 283 с.

8. Вехова Г.В., Соколов В.П., Ястребов А.С. Технические средства автоматизации почтовой связи: Учебник для вузов связи. – С.Пб.: Политехника, 2000. – 344 с.

4. Системи розпізнавання штрихових кодів

4.1. Загальні відомості

Штрихкодова технологія автоматичної ідентифікації грунтується на застосуванні штрихових кодів (ШК). ШК являє собою послідовність темних та світлих смужок (штрихів та проміжків) різної ширини, що чергуються. У ШК інформацію несе відносна ширина штрихів і проміжків та їх поєднання. За допомогою штрихів і проміжків можна кодувати цифри, алфавітні та спеціальні символи. Наприклад, ШК на товарах містить інформацію про країну, в якій вироблено товар, про підприємство, яке є виробником товару, та номер товару.

Штрихове кодування як одна з технологій автоматичної ідентифікації призначене для швидкого й точного уведення в ЕОМ інформації, яка характеризує об’єкт управління або обліку. Згідно з цією технологією на кожний об’єкт обліку наносять так звану штрихкодову позначку (ШК-позначку), яка супроводжує його на всіх етапах переміщення в певній системі (в поштовій мережі, на виробництві, в торгівлі тощо). ШК-позначка являє собою послідовність штрихів та проміжків, які однозначно характеризують об’єкт обліку.

Штрихове кодування має широкі можливості щодо застосування. Це зумовлено, перш за все, низькою собівартістю виготовлення ШК-позначок та простотою використання ШК.

Застосування ШК дозволяє будувати ефективні сортувальні системи для листів, посилок, бандеролей, а також системи обліку та контролю пересилання поштових відправлень, підвищити швидкість їх оброблення, скоротити частку ручної праці й час доставляння пошти, знизити витрати на пересилання поштових відправлень.

ШК-позначка може наноситись на поверхню об’єкта або на його упаковку. ШК-позначки виготовляються з дотриманням відповідних правил (стандартів). ШК-позначка супроводжується візуально-прочитуваним рядком, який є алфавітно-цифровим відображенням ШК-позначки.

На рис. 4.1 наведено приклад побудови ШК.

Рисунок 4.1 – Приклад побудови ШК

ШК на рис. 4.1 подає символи А2В. Спеціальні символи * зліва і справа є символами знаків СТАРТ та СТОП. Вони використовуються під час декодування для визначення початку та кінця штрихового коду, а також для його розпізнавання (різні штрихові коди мають різні знаки СТАРТ, СТОП).

Якщо просканувати штриховий код (перетнути всі штрихи та проміжки сканером у виді оптичного олівця або лазерним променем), то після декодування в ЕОМ надійдуть символи А2В, ніби вони були уведені за допомогою клавіатури.

Для надійного зчитування ШК перед знаком СТАРТ та після знака СТОП мають бути зони, що не містять ніяких зображень, так звані зони стабілізації. Вони необхідні для виділення ШК-позначки серед інших зображень.

На рис. 4.2 наведено структуру ШК-позначки.

Р исунок 4.2 – Структура ШК-позначки

Розрізняють інформаційні та службові ШК-знаки. Інформаційний ШК-знак подає відповідний символ комп’ютерного алфавіту, тобто відповідає одному візуально-прочитуваному символу. Службові ШК-знаки використовуються для обмеження і/або розділення інформаційних ШК-знаків у ШК-позначці.

Перед ШК-знаком СТОП можуть розташовуватися один або два ШК-знаки контрольних символів. Контрольний символ використовується для здійснення математичної перевірки правильності зчитування ШК-позначки. Він обчислюється за певними правилами і залежить від значень інформаційних символів.

Кожному ШК-знаку можна поставити у відповідність двійковий код, у якому 1 позначає штрих мінімально можливої ширини, а 0 — проміжок мінімально можливої ширини. Штрихи та проміжки називаються елементами ШК-знака.

У табл. 4.1 наведено двійкові коди ШК-знаків, зображених на рис. 4.1.

Таблиця 4.1 – Двійкові коди ШК-знаків

Символ	ШК- знак символу	Двійковий код ШК- знака
СТАРТ/СТОП	█ █ ██	1 0 1 0 1 1 1 1 0
A	████ ██ ██	1 1 0 1 0 1 0 0 0
2	██ ██ ██	1 0 1 0 0 0 1 0 0
B	████ ██ ██	1 1 0 1 0 0 1 0 0

Як випливає з табл. 6, ШК-знаки складаються з 6 елементів, з яких 3 елементи є штрихами, а 3 – проміжками.

Ширина штрихів та проміжків вимірюється в модулях. Модуль – це мінімальна ширина, якій кратні розміри всіх елементів ШК. Ширина найвужчого елемента (штриха або проміжка) ШК-знака дорівнює одному модулю. Отже, модуль є безрозмірною відносною величиною.

На рис. 4.3 наведено структуру ШК-знака, що відповідає символу А у табл. 4.1.

Рисунок 4.3 – Структура ШК-знака

ШК-знак, поданий на рис. 4.3, має ширину 9 модулів, з яких перший штрих – 2 модулі, другий і третій штрихи – по 1 модулю, перший і другий проміжки – по 1 модулю, третій проміжок – 3 модулі.

Як випливає з рис. 4.3, у ШК інформацію несуть комбінації штрихів і проміжків та їх ширина. Висота штрихів таких ШК не несе інформаційного навантаження, але вибирається з урахуванням того, що чим більша висота, тим більш можливий кут повороту ШК-позначки по відношенню до осі сканування. Так, у системах автоматичного сортування багажу пасажирів в аеропортах застосовуються ярлики зі взаємно перпендикулярними ШК-позначками, висота яких більша за ширину.

Проте існують ШК, які мають інший вид.

На рис. 4.4 показаний ШК, знаки якого складаються зі штрихів однакової ширини, але різної висоти.

Рисунок 4.4. ШК зі штрихами різної висоти

Кожний із ШК-знаків, наведених на рис. 4.4, містить по 5 штрихів, 2 з яких – довгі, а 3 – короткі. Такі сполучення штрихів дозволяють подавати десяткові цифри.

На рис. 4.5 наведено Калра код (Calra Code), система кодування якого грунтується на зображені цифрового символа у виді прямокутника, що складається з чотирьох квадрантів з ваговими коефіцієнтами 1, 2, 4, 8 (а – вагові коефіцієнти, б – кодування цифр).

Рисунок 4.5 – Калра код

Калра код дозволяє подавати десяткові або шістнадцяткові цифри.

Для застосування у багатьох галузях перевагу віддають ШК з прямокутною формою зображення, які часто називають одновимірними (лінійними) штриховими кодами. Слово одновимірний у даному випадку означає, що для зчитування ШК-позначки достатньо одноосьового сканування.

Кожний ШК має свій набір ШК-знаків, які позначають символи комп’ютерного алфавіту. Цей набір знаків називають символікою ШК. Усі ШК-знаки певної символіки мають однакову структуру.

У поштовому зв’язку широке застосування знайшли ШК з постійною шириною штрихів, які побудовані двома способами:

• знаки кодуються штрихами з різною шириною інтервалів – проміжків між ними;

• знаки кодуються штрихами з різною висотою.

Зразки листів, закодованих такими ШК, показані на рис. 28 (а – кодування штрихами з різною шириною проміжків між ними, б – кодування штрихами різної висоти).

а б

Рисунок 4.6 – Зразки кодування листів ШК з постійною шириною штрихів

Кодування поштових відправлень виконується на етапі попереднього сортування при проходженні пошти через систему оптичного розпізнавання адреси OCR або, при невдалій спробі розпізнавання, – через систему відеокодування VCS оператором VCD.

На рис. 4.7 наведено структурну схему технологічного процесу автоматизованого оброблення письмової кореспонденції.

Collected mail – письмова кореспонденція, зібрана зі скриньок;

Bulk mail – письмова кореспонденція, що надійшла від інших вузлів;

CFC – розбирання за габаритами, лицювання та штемпелювання письмової кореспонденції;

OCR – оптичне зчитування адреси та поштового індексу;

VCS – система відеокодування з робочих місць операторів VCD;

LSM – детальне сортування письмової кореспонденції для доставляння та на адреси інших вузлів.

Рисунок 4.7 – Структурна схема технологічного процесу автоматизованого оброблення письмової кореспонденції

Листи з нанесеними ШК подаються на детальне сортування і подальше оброблення на шляху проходження.

Зазначені коди наносяться на призначену для цього зону конверта за допомогою швидкісного струменевого друку. Чорнила можуть бути чорними або кольоровими і флуоресцентними.

Якщо символіка ШК складається з ШК-знаків, обмежених штрихом з однієї сторони, то такий ШК називають неперервним. Якщо ж до складу символіки ШК входять ШК-знаки, обмежені з обох сторін, то вона дозволяє будувати тільки дискретні ШК, тобто ШК, у яких ШК-знаки відокремлені розділювальними проміжками.

Існують ШК, структура ШК-позначок яких вимагає певної кількості інформаційних ШК-знаків, наприклад, коди UPC/EAN. Такі ШК називають кодами з фіксованою довжиною. Відомі також ШК зі змінною довжиною, структура яких дозволяє мати довільну кількість інформаційних ШК-знаків у ШК-позначці.

Важливою властивістю ШК є його завадостійкість. Завадостійкійким є ШК, який дозволяє виявляти помилки зчитування.

Завадостійкість досягається двома шляхами – математичним або структурним. Математичний шлях забезпечення завадостійкості грунтується на приєднанні до інформаційних символів, що підлягають штриховому кодуванню, одного або двох контрольних символів, які є функцією від інформаційних символів і обчислюються за певним правилом. У ШК-позначці контрольному символу відповідає контрольний ШК-знак. У цьому випадку виявити помилку читання надзвичайно просто — зчитати ШК-позначку (інформаційні та контрольний ШК-знаки), кожному ШК-знаку поставити у відповідність символ з символіки штрихового коду, обчислити значення контрольного символу і порівняти з щойно зчитаним контрольним символом. Якщо вони співпадають, то вважається, що ШК-позначка зчитана вірно. Інакше приймається рішення про наявність помилки, і тоді зчитування необхідно повторити, або увести в ЕОМ рядок візуально-прочитуваних символів вручну (за допомогою клавіатури).

Структурний шлях забезпечення завадостійкості ШК грунтується на тому, що у зображенні (структурі) ШК-знаків символіки ШК закладена надлишкова інформація, яка забезпечує виявлення помилки зчитування.

Іншою важливою властивістю ШК є двонапрямленість. ШК вважається двонапрямним, якщо правильність зчитування досягається скануванням як зліва-направо, так і справа-наліво.

Далі наведені приклади найбільш розповсюджених та характерних символік лінійних ШК.

Штриховий код 2/5 Code є одним з найпростіших ШК.

Символіку ШК 2/5 Code наведено у табл. 4.2.

Таблиця 4.2 – Символіка ШК 2/5 Code

		Двійковий код ШК-знака
Символ	ШК-знак символа	Вагові коефіцієнти				Паритет
		1	2	4	7	Р
0	█ █ ██ ██ █	0	0	1	1	0
1	██ █ █ █ ██	1	0	0	0	1
2	█ ██ █ █ ██	0	1	0	0	1
3	██ ██ █ █ █	1	1	0	0	0
4	█ █ ██ █ ██	0	0	1	0	1
5	██ █ ██ █ █	1	0	1	0	0
6	█ ██ ██ █ █	0	1	1	0	0
7	█ █ █ ██ ██	0	0	0	1	1
8	██ █ █ ██ █	1	0	0	1	0
9	█ ██ █ ██ █	0	1	0	1	0
СТАРТ	██ ██ █	1	1	0
СТОП	██ █ ██	1	0	1

ШК 2/5 Code позначає 10 цифр, інформація подається тільки штрихами, проміжки інформації не несуть і використовуються лише для розділення штрихів.

Штрихи в ШК 2/5 Code можуть бути тільки двох градацій – широкі та вузькі. Вузький штрих позначає двійковий 0, а широкий – 1. Відношення ширини широкого штриха до ширини вузького складає від 2:1 до 3:1. Перші чотири біти двійкового коду (зліва-направо) мають вагові коефіцієнти 1, 2, 4, 7, а п’ятий (Р) є бітом парності (паритету). Біт паритету P забезпечує наявність двох одиниць у двійкових кодах ШК-знаків. Вагові коефіцієнти 1, 2, 4, 7 не поширюються на цифру 0 та символи СТАРТ, СТОП.

Як випливає з табл. 4.2, сума вагових коефіцієнтів широких штрихів у кожному ШК-знаку дорівнює значенню десяткової цифри, якій відповідає ШК-знак.

На рис. 4.8 наведено формування ШК-позначки ШК 2/5 Code.

Рисунок 4.8 – Формування ШК-позначки ШК 2/5 Code

ШК 2/5 Code є двонапрямленим ШК. Ця властивість забезпечується тим, що ШК-знаки символів СТАРТ і СТОП не є дзеркальним відображенням один одного (якщо ШК-знак СТАРТ читати зліва направо, а ШК-знак СТОП справа наліво, то отримані двійкові коди не співпадуть).

Інтервальний код 3/12 І також позначає 10 цифр, але інформація у ньому подається не штрихами, а проміжками. Якщо ширина штрихів однакова і дорівнює одному модулю, то ширина проміжків зміюється від 2 до 8 модулів (варіант 1) та від 1 до 8 модулів (варіант 2).

ШК 3/12 І є неперервним і двонапрямленим.

Символіку ШК 3/12 І наведено у табл. 4.3.

Таблиця 4.3 – Символіка ШК 3/12 І

Цифра	Вариант 1	Вариант 2
Старт	10010000	10010000
0	100001000010000	100001000010000
1	100000010001000	100010001000000
2	100010000001000	010010010000000
3	100010001000000	010001000100000
4	100000000100100	010000100001000
5	100100000000100	001000010000100
6	100100100000000	100100100000000
7	100100000100000	001000100010000
8	100000100100000	001001001000000
9	100000100000100	000100010001000
Стоп	100100001	100100001

Приклад формування ШК-позначки ШК 3/12 І наведено на рис 4.9 (зверху надано кількість модулів у проміжках між штрихами).

Рисунок 4.9 – Формування ШК-позначки ШК 3/12 І

Штриховий код Code 39 – це алфавітно-цифровий ШК, який крім цифр 0...9 може кодувати великі букви латинського алфавіту та 8 спеціальних символів. ШК Code 39 використовується для кодування відправлень Міжнародної прискореної пошти EMS, а також широко використовується у промисловості, у військовій та інших галузях.

Символіка ШК Code 39 налічує 44 символи, один з яких (*) використовується як знак СТАРТ/СТОП. Кожний ШК-знак складається з 9 елементів – 5 штрихів і 4 проміжків, 3 елементи широкі, 6 – вузькі. З 5 штрихів – 2 широкі (можливі 10 варіантів перестановок), а з 4 проміжків – 1 широкий (чотири варіанти перестановок), що дає 10  4 = 40 різних ШК-знаків. Ще 4 знаки складаються з 5 вузьких штрихів та 3 широких проміжків. ШК Code 39 – дискретний ШК.

Завдяки завадостійкій структурі ШК-знаків ШК Code 39 забезпечує високу надійність зчитування.

ШК Code 39 – двонапрямлений ШК.

Фрагменти символіки ШК Сode 39 наведено у табл. 4.4.

Таблиця 4.4 – Фрагменти символіки ШК Сode 39

Символ	Номер символу	ШК-знак символу	Двійковий код ШК-знака	Штрихи	Проміжки
			ШПШПШПШПШ
1	2	3	4	5	6
0	0	█ █ ██ ██ █	000110100	00110	0100
1	1	██ █ █ █ ██	100100001	10001	0100
2	2	█ ██ █ █ ██	001100001	01001	0100
3	3	██ ██ █ █ █	101100000	11000	0100
4	4	█ █ ██ █ ██	000110001	00101	0100
5	5	██ █ ██ █ █	100110000	10100	0100
...	...
A	10	██ █ █ █ ██	100001001	10001	0010
B	11	█ ██ █ █ ██	001001001	01001	0010
C	12	██ ██ █ █ █	101001000	11000	0010
і SPACE	38	█ ██ █ ██ █	011000100	01010	1000
$	39	█ █ █ █ █	010101000	00000	1110
/	40	█ █ █ █ █	010100010	00000	1101
+	41	█ █ █ █ █	010001010	00000	1011
%	42	█ █ █ █ █	000101010	00000	0111
*		█ █ ██ ██ █	010010100	00110	1000

Приклад формування ШК-позначки ШК Сode 39 наведено на рис. 4.10.

Рисунок 4.10 – Формування ШК-позначки ШК Code 39

Штриховий код Code 128 забезпечує кодування повного набору ASCII (128 символів), а також кодування десяткових цифрових пар (від 00 до 99).

ШК Code 128 є універсальним алфавітно-цифровим ШК. Він є найбільш широко використовуваним лінійним ШК і рекомендований Всесвітнім Поштовим Союзом для використання в системах обліку та контролю пересилання міжнародних посилок та інших реєстрованих поштових відправлень.

Символіка ШК Code 128 має 107 ШК-знаків, з яких 103 – інформаційні, 3 ШК-знаки СТАРТ, 1 ШК-знак СТОП.

Інформаційні ШК-знаки символіки дозволяють кодувати три набори алфавітно-цифрових символів.

Набір А включає стандартні алфавітно-цифрові символи верхнього та нижнього регістрів клавіатури, керуючі символи ASCII та 7 спеціальних символів ШК Code 128.

Набір B відрізняється від набору А тим, що в ньому замість керуючих символів ASCII містяться малі латинські літери.

Набір С включає 100 цифрових пар (від 00 до 99) та 3 спеціальні символи ШК Code 128. Кожній цифровій парі відповідає один ШК-знак. Внаслідок цього досягається подвійна щільність під час подання у вигляді ШК цифрових послідовностей.

ШК-знаки ШК Code 128 мають ширину 11 модулів, обмежені зліва, отже, ШК Code 128 – неперервний ШК. ШК-знак складається з 6 елементів – 3 штрихів та 3 проміжків. Ширина елементу (штриха або проміжку) може становити від 1 до 4 модулів. Отже, в ШК Code 128 використовуються 4 градації ширини елементів.

Набори A та B разом дозволяють кодувати повний набір символів ASCII (128 символів).

У ШК-позначці ШК-знаки символів CODEA, CODEB, CODEC змінюють набір символів (A, B або C), який задано стартовим ШК-знаком, на інший відповідний набір символів.

Символ SHIFT використовується для того, щоб змінити набір А на В або В на А для наступного за ним у позначці ШК-знака. Символ SHIFT діє тільки на один ШК-знак, який знаходиться праворуч нього, для інших ШК-знаків позначки діє поточний набір символів.

Таким чином, ШК-знаки символів-перемикачів набору CODEA, CODEB, CODEC змінюють заданий (наприклад, за допомогою відповідного ШК-знака СТАРТ) набір символів на інший набір, і ця зміна триває до кінця позначки або до зустрічі нового символа-перемикача, а ШК-знак символа SHIFT виконує цю ж функцію (але тільки для набору А та В) для одного наступного за ним ШК-знака.

Один з трьох знаків СТАРТ використовується на початку ШК-позначки для визначення початкового набору символів А, В або С. Знак СТОП завжди завершує позначку.

ШК Code 128 – двонапрямлений ШК.

ШК-знак контрольного символу розташовується перед знаком СТОП.

Фрагменти символіки ШК Code 128 наведено у табл. 4.5.

Таблиця 4.5 – Фрагменти символіки ШК Code 128

Номер символа	Символ			ШК-знак символа	Код ШК-знака
	Набір А	Набір В	Набір С		Ш	П	Ш	П	Ш	П
1	2	3	4	5	6
0	SP	SP	00	██ ██ ██	2	1	2	2	2	2
1	!	!	01	██ ██ ██	2	2	2	1	2	2
2	”	”	02	██ ██ ██	2	2	2	2	2	1
3	#	#	03	█ █ ██	1	2	1	2	2	3
4	$	$	04	█ █ ██	1	2	1	3	2	2
5	%	%	05	█ █ ██	1	3	1	2	2	2
6	&	&	06	█ ██ █	1	2	2	2	1	3
7	’	’	07	█ ██ █	1	2	2	3	1	2
98	SHIFT	SHIFT	98	████ █ █	4	1	1	3	1	1
99	CODEC	CODEC	99	█ ███ ████	1	1	3	1	4	1
100	CODEB	FNC4	CODEB	█ ████ ███	1	1	4	1	3	1
101	FNC4	CODEA	CODEA	███ █ ████	3	1	1	1	4	1
102	FNC1	FNC1	FNC1	████ █ ███	4	1	1	1	3	1
103	START(CODEA)			██ █ █	2	1	1	4	1	2
104	START(CODEB)			██ █ █	2	1	1	2	1	4
105	START(CODEC)			██ █ ███	2	1	1	2	3	2
STOP
			██ ███ █ ██		2 3 3 1 1 1 2

Приклад формування ШК-позначки ШК Code 128 наведено на рис. 4.11.

Рисунок 4.11 – Формування ШК-позначки ШК Code 128

Кількість інформації, яка передається ШК-знаком, дорівнює I=log₂ N, де N – кількість інформаційних символів у символіці ШК.

Для порівняння ШК уведемо показник інформаційної щільності ШК-знаків коду

,

де m_ср – середнє значення ширини інформаційного ШК-знака символіки;

m_р – ширина розділювального елемента (модулів). У ШК сімейства «2/5» інформаційні ШК-знаки символіки мають однакову ширину; середнє значення ширини m_ср слід обчислювати у тому випадку, якщо ШК-знаки символіки мають змінну ширину.

У випадку неперервного ШК m_р = 0; у дискретних ШК сімейства 2/5

m_р = 1. Серед цифрових ШК найвищу інформаційну щільність мають ШК-знаки ШК ITF – 0,47 біт/модуль, найнижчу – ШК 2/5 Code.

Щодо ШК Code 128, то у разі подання текстової інформації за допомогою вибраного набору символів (А або В) можна подати 95 різних символів (N = 95) і тоді J = log₂ (95/11) = 0,6; а у разі цифрової послідовності N = 100 і

J = log₂ (100/(11/2)) = 1,21 біт/модуль.

ШК можна характеризувати також фізичною щільністю, що показує, яку кількість ШК-знаків можна нанести на один сантиметр ширини носія:

,

де W – ширина модуля в міліметрах.

За цим показником у разі подання тексту кращим є ШК Code 93, а для подання цифрової послідовності – ШК Code 128.

Незаперечною перевагою ШК Code 128 є його універсальність – можливість подання будь-якої алфавітно-цифрової послідовності; алфавітно-цифрові ШК Code 39 та Code 93 є менш універсальними.

Двовимірні штрихові коди мають свої особливості, тому що їх знаки (під знаком розуміється послідовність темних та світлих елементів, наприклад, квадратних комірок або прямокутних штрихів та проміжків) розташовані на поверхні носія інформації у двох напрямах згідно із заданою структурою.

Двовимірні ШК поділяються на стекові ШК та матричні ШК. Стекові ШК (СШК), як і одновимірні (лінійні) ШК, основані на принципі кодування даних з використанням штрихів та проміжків різної ширини. СШК відрізняються тим, що вони є множиною розташованих одна над іншою послідовностей штрихів та проміжків, аналогічних лінійним ШК, але з малою висотою (декілька модулів).

У СШК PDF417 ШК-символ може містити від 3 до 90 рядків даних, кожен з яких може включати від 3 до 32 знаків (два з них представляють лівий та правий індикатори кінця рядка). Кожний знак складається із чотирьох проміжків, загальна довжина знака – 17 модулів. Структура коду дозволяє сформувати в позначці до 2000 знаків.

Матричні ШК (МШК) значно відрізняються від лінійних ШК. Частіше МШК це прямокутна (квадратна) матриця розміром p × q, умовно поділена на k квадратних комірок (k = pq). Кожна з комірок може бути світлого кольору – еквівалент проміжку в одновимірному ШК або темного кольору – еквівалент штриха в одновимірному ШК.

На рис. 4.12 наведено ШК-позначки двовимірних ШК (а – СШК PDF417, б – МШК Minicode з маркером у центрі матриці).

а) б)

Рисунок 4.12 – ШК-позначки двовимірних ШК

Існують декілька способів кодування інформації за допомогою МШК:

• кодування кольором (наприклад, темний колір може відповідати логічній одиниці, а світлий колір – логічному нулю у двійковому представленні вихідної інформації;

• кодування позицією (матриця умовно розбивається на зони, наприклад, 4×4 комірки, а інформація кодується розміщенням темної комірки в зоні світлих комірок).

Зчитування МШК виконується за допомогою лазерних або ПЗЗ-сканерів. Для зчитування з документів можуть використовуватись планшетні сканери.

Для позиціонування засобу зчитування , визначення орієнтації матриці, визначення кількості комірок, їх розміру та ідентифікації МШК матриця містить спеціальні маркери, які можуть розташовуватись або в центрі матриці, або по периметру матриці – бордюри, які є послідовностями темних та світлих комірок, що обрамляють матрицю.

Одиниця виміру площини матриці – квадратний модуль (кв. мод.) – відповідає площині однієї комірки.

Кодування інформації за допомогою МШК – це приведення вихідної інформації до визначеного для даного коду виду, визначення розміру матриці в залежності від розміру інформаційної послідовності та послідовному заповненню матриці темними та світлими комірками. Побудова матриці завершується нанесеням маркера.

Для друкування ШК-позначок СШК та МШК повинні використовуватися принтери с високою щільністю друку (термопринтери або лазерні).

МШК порівняно з СШК забезпечує більшу інформаційну ємність. Двовимірними кодами можна представити інформаційні файли обсягом кілька кілобайт. Крім того, представлення ШК у виді матриці є новим напрямом у штриховому кодувані інформації, який надає великі можливості для розробки нових високощільних ШК.

При застосуванні всіх видів ШК геометричні розміри ШК-позначки, розміри елементів ШК та їх допустимі відхилення повинні відповідати вимогам відповідних стандартів.

Маркування об’єктів ідентифікації за допомогою ШК може виконуватися двома способами:

• нанесенням ШК- позначки безпосередньо на поверхню об’єкта ідентифікації;

• нанесенням ШК- позначки на проміжний носій, який потім кріпиться до поверхні об’єкта ідентифікації.