4.2. Засоби зчитування штрихових кодів

Засоби зчитування ШК поділяють на два класи: портативні пристрої, в яких сканер підносять до предмета, та стаціонарні пристрої, у яких предмет підносять до сканера. Стаціонарні пристрої допускають як ручне сканування (за участі оператора), так і стаціонарне автоматичне сканування (предмет з ШК-позначкою механічно переміщується перед сканувальною системою).

На рис. 4.13 наведено класифікацію засобів зчитування ШК.

Особливістю портативних сканерів є те, що зчитування ШК здійснюється за участі оператора, причому сканери підносять до предмета з ШК-позначкою.

За конструктивним виконанням портативний сканер може являти собою олівець, пістолет або пзз-сканер.

За способом взаємодії з носієм ШК портативні сканери поділяються на контактні (олівець) та неконтактні (ПЗЗ-сканер, лазерний сканер). Джерелом підсвічування ШК-позначок є світлодіод (в сканерах- олівцях, ПЗЗ-сканерах) або лазер (лазерний сканер).

При застосуванні сканера у виді олівця, під час переміщення його по поверхні ШК-позначки зображення ШК підсвічується світлодіодом. Відбите світло потрапляє на фотоприймач, де перетворюється в електричний сигнал, який потім відповідно обробляється.

Для зчитування ШК-позначки за допомогою ПЗЗ-сканера достатньо наблизити сканер до ШК. При цьому сканер зчитує ШК кілька десятків або сотень разів за секунду, тому у разі одного або кількох невдалих сканувань повторний сеанс сканування не потрібен. Недолік ПЗЗ-сканерів – обмежена ширина області сканування (6 … 12 см).

Структурну схему ПЗЗ-сканера наведено на рис. 4.14.

Рисунок 4.13 – Класифікація засобів зчитування ШК

1 – ПЗЗ – лінійка або матриця; 2 – об’єктив; 3 – дзеркало; 4 – світлодіоди; 5 – ШК

Рисунок 4.14. Структурна схема ПЗЗ-сканера

Принцип роботи лазерних сканерів складніший, ніж ПЗЗ-сканера або сканера-олівця, вони дорожчі, проте їх застосування дає надзвичайний ефект завдяки здатності сканувати ШК-позначки великої ширини на значній відстані (до кількох метрів).

Джерелом світла в лазерних сканерах є лампи гелій-неонового лазера або лазерні діоди. Сканери на основі лазерних діодів споживають менше енергії, характеризуються високою стійкістю в роботі, компактні. Важлива перевага лазерних пристроїв – здатність зчитувати ШК-позначки через скло.

Стіл-сканер (часто його називають торговельним сканером) застосовують для сканування роздрібних товарів у магазинах. Такий сканер випромінює так звані “усенапрямлені” сканувальні промені вертикально вгору. Для проведення сканування оператор розміщує предмет на столі сканера ШК-позначкою донизу і переміщує по поверхні столу.

У сканувальних лампах використовується спосіб “сканування згори”. Сканер у вигляді лампи розташовують над робочою поверхнею і він випромінює або лінію сканувальних променів, або площину “усенапрямлених” променів (омнісканер). Сканувальні лампи більш компактні та функціональні.

Сканувальні модулі дозволяють зчитувати ШК без участі оператора. Вони застосовуються на транспортерах та у складі інших автоматичних систем з подачою предмета з нанесеним на нього ШК до поля зору сканера. Такі сканери застосовуються на конвейєрних лініях, в тому числі й в автоматизованих технологічних процесах оброблення поштових відправлень. Для зчитування інформації на АРМ оператором застосовуються ручні лазерні або ПЗЗ-сканери.

Структурну схему лазерного сканера або сканера-олівця наведено на рис. 4.15.

1 – джерело випромінювання; 2,4 – оптична система; 3 – об’єкт сканування; 5 – фотоприймач; 6 – підсилювач електричного сигналу; 7 – пороговий пристрій; 8 – декодер; 9 – комп’ютерний адаптер.

Рисунок 4.15 – Структурна схема лазерного сканера

При скануванні ШК світловий потік від джерела випромінювання 1 фокусується оптичною системою 2 і попадає на об’єкт сканування 3. Промодульований штрихами та проміжками потік фокусується оптичною системою 4 і попадає на фотоприймач 5. Електричний сигнал с фотоприймача підсилюється підсилювачем 6 та формується пороговим пристроєм 7 для забезпечення нормальної роботи декодера 8. Інформацiя з декодера подається через адаптер 9 на комп’ютер.

Для розглянутої послідовності виконання операцій над сигналами при зчитуванні ШК враховуються параметри, що характеризують всі складові:

• об’єкт зчитування: оптична щільність штриха та проміжку у залежності від особливостей матеріалів;

• джерело випромінювання: світловий потік світлодіоду чи потужніть випромінювання лазерного діоду;

• фотоприймач: чутливість фотоприймача у залежності від довжини хвилі випромінювання та схеми включення;

• геометричні розміри об’єкта зчитування та апертури;

• оптична система: коефіцієнт пропускання оптичних елементів, кут нахилу оптичного тракту до поверхні зчитування та коефіцієнт використання потоків випромінювання;

• тракт підсилення та фільтрації: відношення сигнал/шум та ширина смуги пропускання.

Вихідними сигналами пристрою зчитування ШК є послідовність імпульсів рівня логічної 1 та логічного 0, тривалість яких пропорційна ширині штрихів та проміжків між ними. Ця послідовність імпульсів подається на вхід декодера ШК.