一种条形码生成和读取装置及其使用方法
【专利摘要】本发明涉及一种条形码生成和读取装置，在条形码生成时通过将条形码的编码分为白色条、第一黑色条以及第二黑色条后，将白色条、第一黑色条、第二黑色条分别喷涂普通白色颜料、黑色颜料以及包含红外吸收材料的特殊白色颜料；条形码读取装置包括红外光源，第一聚焦透镜、第二聚焦透镜、红外采集单元、信号放大器、控制器以及译码器。通过本发明能够防止条形码被复制，而且读取效率很高。
【专利说明】一种条形码生成和读取装置及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种条形码生成和读取装置及其使用方法。
【背景技术】
[0002]目前市场上的商品普遍使用条形码作为商品的标识，这种一维条形码因其信息容量有限而在使用上受到限制，容易被复制。现有技术中，有多种防复制方法，如水印、埋线、激光、磁条等等，但由于其各自的某些弱点而收效不大，如水印、埋线、激光等都因其用眼睛识别，技术含量低，容易被仿冒，而磁条、IC卡等成本较高，抗磁力、抗污损性也比较差。
[0003]现有技术中存在一种防止被复制的部分隐形条形码，如(US6354501B1)所公开的，其使用包括将条形码的一部分使用红外转换材料的红外颜料喷涂，所述红外转换材料用于将红外光转化为可见光，在扫描时，使用红外光和可见光分别照射条形码，可见光照射时读出一个可见光条形码编码，红外光照射时，红外光激发出的荧光经聚焦到可见光光敏传感器，读出一个红外光条形码编码，将两者合并得到总的条形码编码。但是，该技术方案中存在者如下缺点，一方面，红外转换材料的转换效率一般较低，使得读取红外光条形编码时信噪比很低，如US6354501B1说明书倒数第二段所述，影响准确性和速度，另外，为了使红外颜料在可见光扫描时不可见，红外颜料应尽可能少，这样进一步降低了红外光条形编码的信噪比；另一方面，需要设置可见光探测器和红外探测器，使用可见光和红外光分开两次读取，流程复杂而且影响效率；此外，由于红外颜料条码是不可见，而红外光也不可见，红外扫描时很难将红外光与红外颜料条码对准。
[0004]本发明提供了一种条形码生成和读取装置及其使用方法，能够有效避免上述缺点，而且能够防止条形码被复制。
【发明内容】
[0005]本发明提供了一种条形码生成和读取装置，所述条形码生成和读取装置包括条形码打印装置和条形码扫描装置。所述条形码打印装置:包括条码输入单元，条码编码单元，控制单元，多个墨盒，多个喷墨口 ；其中所述条码输入单元接收用户输入的条形码编码，所述接收到的条形码编码包括白色条和黑色条；所述条码编码单元对所述接收到的条形码编码进行进一步编码，其中对于白色条使用第一编码进行标记，对于黑色条的一部分使用第二编码进行标记，对于黑色条的其余部分使用第三编码进行标记；所述多个墨盒包括黑色墨盒、第一白色墨盒以及第二白色墨盒，所述黑色墨盒中的颜料为黑色颜料，所述第一白色墨盒中的颜料为普通白色颜料，所述普通白色颜料为不包括红外吸收材料的白色颜料，所述第二白色墨盒中的颜料为特殊白色颜料，所述特殊白色颜料中包括红外吸收材料的白色颜料；所述多个喷墨口包括黑色颜料喷墨口，普通白色颜料喷墨口以及特殊白色颜料喷墨口，其中所述黑色颜料喷墨口用于喷出来自黑色墨盒中的黑色颜料，所述普通白色颜料喷墨口用于喷出来自第一白色墨盒中的普通白色颜料，所述特殊白色颜料喷墨口用于喷出来自第二白色墨盒中的特殊白色颜料；所述控制单元根据条码编码单元给出的进一步编码后的条形码，对于第一编码标记的白色条使用普通白色颜料喷墨口进行喷墨，对于第二编码标记的黑色条使用黑色颜料喷墨口进行喷墨，对于第三编码标记的黑色条使用特殊白色颜料喷墨口进行喷墨；该打印装置打印出来的条形码仅使用红外采集单元采集红外光源扫描的红外光；所述条形码扫描装置，其包括:红外光源，普通光源，红外采集单元，译码器，可见光滤波器，控制器；所述红外光源发射红外光，用于照射条形码；所述控制器控制红外光源与普通光源同时开启以及同时关闭；所述普通光源发射可见光，所述可见光与所述红外光的照射范围相同；所述可见光滤波器，位于红外采集单元之前；所述普通光源发出的可见光，被条形码反射后，在红外采集单元之前被可见光滤波器过滤；所述红外光源发出的红外光照射在条形码上，依次经过白色以及黑色条码，被反射或者吸收，反射的红外光经红外采集单元采集后，被转换成电信号；整形后的电信号被送入译码器，由译码器按照条形码的译码规则进行译码，给出条码符号所表示的信息。
[0006]进一步地，上述条形码打印装置还包括判定单元，其用于判断被喷涂物体表面颜色，如果该判定单元判定被喷涂物体表面为白色时，则控制单元仅对第二编码标记的黑色条和第三编码标记的黑色条进行喷墨。
[0007]进一步地，所述普通白色颜料中加有红外转换材料。
[0008]进一步地，所述普通白色颜料喷墨口的直径大于所述黑色颜料喷墨口以及所述特殊白色颜料喷墨口。
[0009]可替换地，上述条形码打印装置不包括第二白色墨盒，包括黑色墨盒以及第一白色墨盒，二氧化钛粉末盒，以及混合装置；所述第一白色墨盒具有两个出口，其中一个出口连接喷墨口，另外一个出口连接混合装置；所述氧化钛粉末盒出口连接混合装置；所述混合装置用于混合普通白色颜料和氧化钛粉末；特殊白色颜料喷墨口，使用来自混合装置的混合材料进彳了嗔墨。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本发明实施例中条形码打印装置的结构示意图。
[0011]图2是本发明的条形码扫描装置的结构示意图。
[0012]图3是条码编码单元对于本发明的条形码的编码的示意图。
【具体实施方式】
[0013]图1是本发明实施例中条形码打印装置的结构示意图。其中，条码打印装置100包括:条码输入单元101，条码编码单元102，控制单元103，多个墨盒104?106，多个喷墨口107?109 ;其中所述条码输入单元101接收用户输入的条形码编码，所述接收到的条形码编码包括白色条和黑色条，如图3所示，所述条码编码单元102对所述接收到的条形码编码进行进一步编码，其中对于白色条使用第一编码进行标记，对于黑色条的一部分使用第二编码进行标记，对于黑色条的其余部分使用第三编码进行标记；所述多个墨盒包括黑色墨盒104、第一白色墨盒105以及第二白色墨盒106，所述黑色墨盒104中的颜料为黑色颜料，所述第一白色墨盒105中的颜料为普通白色颜料，所述普通白色颜料为不包括红外吸收材料的白色颜料，所述第二白色墨盒106中的颜料为特殊白色颜料，所述特殊白色颜料中包括红外吸收材料的白色颜料，其中所述红外吸收材料可以是现有技术中已知的红外吸收材料，例如钛白粉等；所述多个喷墨口包括黑色颜料喷墨口 107，普通白色颜料喷墨口 108以及特殊白色颜料喷墨口 109，其中所述黑色颜料喷墨口 107用于喷出来自黑色墨盒104中的黑色颜料，所述普通白色颜料喷墨口 108用于喷出来自第一白色墨盒105中的普通白色颜料，所述特殊白色颜料喷墨口 109用于喷出来自第二白色墨盒106中的特殊白色颜料；所述控制单元103根据条码编码单元102给出的进一步编码后的条形码，对于第一编码标记的白色条使用普通白色颜料喷墨口 108进行喷墨，对于第二编码标记的黑色条使用黑色颜料嗔墨口 107进彳丁嗔墨,对于第二编码标记的黑色条使用特殊白色颜料嗔墨口 109进彳丁嗔墨。
[0014]图2示出了本发明的条形码扫描装置的结构示意图，条形码扫描装置包括:红外光源110，第一聚焦透镜130，第二聚焦透镜140，红外采集单元170，信号放大器180，控制器190以及译码器；所述红外光源110发射红外光，用于照射条形码10 ;所述普通光源120发射可见光，所述可见光120与所述红外光110的照射范围相同；所述红外光源110发出的红外光照射在条形码上，依次经过白色以及黑色条码，被反射或者吸收，反射的红外光经红外采集单元170采集后，采集信号经过信号放大器180进行放大后，被转换成电信号；电信号被送入译码器，由译码器按照条形码的译码规则进行译码，给出条码符号所表示的信息。但是，由于红外光对于人眼是不可见的，这样在进行扫描时，不容易对准目标；为了进行扫描的准确定位，优选地，本发明的条形码扫描装置还可以包括普通光源120，用于发射可见光，所述可见光120与所述红外光110的照射范围相同，控制器190控制红外光源110与普通光源120同时开启以及同时关闭。但是，引入可见光源将降低红外采集单元的信噪比，为了避免可见光的影响，更优选地，在红外采集单元前设置可见光滤波器160，用于滤除可见光。
[0015]本发明的发明原理如下:通过将条形码的编码分为白色条、第一黑色条以及第二黑色条后，将白色条、第一黑色条、第二黑色条分别喷涂普通白色颜料、黑色颜料以及包含红外吸收材料的特殊白色颜料；使用红外光源照射条形码，从而喷涂普通白色颜料的白色条由于对红外光存在反射，在红外采集单元中信号较大，在译码器中识别为I;而喷涂黑色颜料的第一黑色条由于对红外光存在吸收，在红外采集单元中信号较小，在译码器中识别为O ;同时，喷涂了特殊白色颜料的黑色条，尽管其颜色为白色，由于其特殊白色颜料具有吸收红外光的作用，其在红外采集单元中的信号也较小，在译码器中识别也为O。从而，尽管本发明中的条形码外表与其他条形码相同，但是无法通过光学复印的方式进行复制。通过本发明的条形码打印装置和条形码扫描装置的组合，本发明实现了上述功能，与US6354501B1相比，具有如下优点:一方面:本发明使用了红外吸收材料作为特殊颜料，避免了红外转换材料的转换效率低，信噪比低的缺点；另一方面，由于使用仅使用红外光以及红外光探测器扫描，在扫描过程中仅需扫描一次，提高了效率；同时由于仅使用红外光，不需要考虑特殊颜料对可见光扫描的影响，特殊颜料为可见的白色，可以在特殊颜料中加入尽可能多的红外吸收材料从而提高信噪比。
[0016]图3示出了条码编码单元对于本发明的条形码的编码的示意图。图3上方的图是条码输入单元输入的需要打印的条形码的图，其包括接收到的条形码编码包括白色条和黑色条，条码编码单元102对所述接收到的条形码编码进行进一步编码，其中对于白色条使用第一编码进行标记，对于黑色条的一部分(除了 C以外的部分)使用第二编码进行标记，对于黑色条的其余部分(C)使用第二编码进行标记。对于这三个部分，分别喷涂普通白色颜料、黑色颜料以及包含红外吸收材料的特殊白色颜料。图3下方的图是条码编码单元对于本发明的条形码的编码后打印出了的图，可以看出其中黑色条的C部分已经变成白色，但是其在本发明的条形码扫描装置中解码后仍然是黑色的表示。
[0017]在条形码打印中，有些材料的表面本身就是白色，这样就不需要再打印白色条纹。优选的，上述条形码打印装置还包括判定单元，其用于判断被喷涂物体表面颜色，如果该判定单元判定被喷涂物体表面为白色时，则控制单元仅对第二编码标记的黑色条和第三编码标记的黑色条进行喷墨。
[0018]由于白色颜料可能也存在着对红外光的部分吸收，导致反射的红外光减少，降低信噪比。作为上述技术方案的优选，所述普通白色颜料中加有用于将可见光转换为红外光的材料。
[0019]优选地，所述普通白色颜料喷墨口的直径大于所述黑色颜料喷墨口以及所述特殊白色颜料喷墨口。
[0020]上述方案中，条形码打印装置包括三个墨盒。作为上述的替换方案，上述条形码打印装置不包括第二白色墨盒，包括黑色墨盒以及第一白色墨盒，二氧化钛粉末盒，以及混合装置；所述第一白色墨盒具有两个出口，其中一个出口连接喷墨口，另外一个出口连接混合装置；所述氧化钛粉末盒出口连接混合装置；所述混合装置用于混合普通白色颜料和氧化钛粉末；特殊白色颜料喷墨口，使用来自混合装置的混合材料进行喷墨。
【权利要求】
1.一种条形码打印装置:包括条码输入单元，条码编码单元，控制单元，多个墨盒，多个喷墨口 ；其中所述条码输入单元接收用户输入的条形码编码，所述接收到的条形码编码包括白色条和黑色条，其特征在于:所述条码编码单元对所述接收到的条形码编码进行进一步编码，其中对于白色条使用第一编码进行标记，对于黑色条的一部分使用第二编码进行标记，对于黑色条的其余部分使用第三编码进行标记；所述多个墨盒包括黑色墨盒、第一白色墨盒以及第二白色墨盒，所述黑色墨盒中的颜料为黑色颜料，所述第一白色墨盒中的颜料为普通白色颜料，所述普通白色颜料为不包括红外吸收材料的白色颜料，所述第二白色墨盒中的颜料为特殊白色颜料，所述特殊白色颜料中包括红外吸收材料的白色颜料；所述多个喷墨口包括黑色颜料喷墨口，普通白色颜料喷墨口以及特殊白色颜料喷墨口，其中所述黑色颜料喷墨口用于喷出来自黑色墨盒中的黑色颜料，所述普通白色颜料喷墨口用于喷出来自第一白色墨盒中的普通白色颜料，所述特殊白色颜料喷墨口用于喷出来自第二白色墨盒中的特殊白色颜料；所述控制单元根据条码编码单元给出的进一步编码后的条形码，对于第一编码标记的白色条使用普通白色颜料喷墨口进行喷墨，对于第二编码标记的黑色条使用黑色颜料喷墨口进行喷墨，对于第三编码标记的黑色条使用特殊白色颜料喷墨口进彳了嗔墨。
2.根据权利要求1所述的条码打印装置:其特征在于，所述红外吸收材料为钛白粉。
3.根据权利要求2所述的一种条形码打印装置，其特征在于:还包括判定单元，其用于判断被喷涂物体表面颜色，如果该判定单元判定被喷涂物体表面为白色时，则控制单元仅对第二编码标记的黑色条和第三编码标记的黑色条进行喷墨。
4.根据权利要求3所述的一种条形码打印装置，其特征在于:所述普通白色颜料喷墨口的直径大于所述黑色颜料喷墨口以及所述特殊白色颜料喷墨口。
5.根据权利要求4所述的一种条形码打印装置，其特征在于:所属多个墨盒不包括特殊白色颜料，仅包括黑色墨盒以及普通白色墨盒；还包括二氧化钛粉末盒，以及混合装置；所述普通白色墨盒具有两个出口，其中一个出口连接喷墨口，另外一个出口连接混合装置；所述氧化钛粉末盒出口连接混合装置；所述混合装置用于混合普通白色颜料和氧化钛粉末；特殊白色颜料喷墨口，使用来自混合装置的混合材料进行喷墨。
6.一种条形码扫描装置，其包括:红外光源，普通光源，红外采集单元，译码器，可见光滤波器，控制器；所述红外光源发射红外光，用于照射条形码；所述控制器控制红外光源与普通光源同时开启以及同时关闭；所述普通光源发射可见光，所述可见光与所述红外光的照射范围相同；所述可见光滤波器，位于红外采集单元之前；所述普通光源发出的可见光，被条形码反射后，在红外采集单元之前被可见光滤波器过滤；所述红外光源发出的红外光照射在条形码上，依次经过白色以及黑色条码，被反射或者吸收，反射的红外光经红外采集单元采集后，被转换成电信号；整形后的电信号被送入译码器，由译码器按照条形码的译码规则进行译码，给出条码符号所表示的信息。
7.一种条形码打印装置:包括条码输入单元，条码编码单元，控制单元，多个墨盒，多个喷墨口 ；其中所述条码输入单元接收用户输入的条形码编码，所述接收到的条形码编码包括白色条和黑色条。
8.根据权利要求7所述的一种条形码打印装置，其特征在于:所属墨盒包括白色墨盒和黑色墨盒。
【文档编号】G06K19/06GK104182782SQ201410451155
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年9月6日 优先权日:2014年9月6日
【发明者】黄燕云 申请人:黄燕云