CN1261189A

CN1261189A - 一种新的条码防伪技术

Info

Publication number: CN1261189A
Application number: CN 00100147
Authority: CN
Inventors: 张念录
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-01-14
Filing date: 2000-01-14
Publication date: 2000-07-26

Abstract

本发明的目的是提供一种新的条码防伪技术,其特征是在选择印制条型码时,不采用标准条码技术指标规定,这种非标性条码,使用波长为630nm－680nm之间的通用条码扫描器扫描时不能译读;在这种非标性条码中添加特殊材料,经该工艺处理后的非标性条码符号经波长630nm－680nm之间的条码扫描器扫描时可译读。该技术可以阻止造假者对条码的印刷复制,从而保护生产者和消费者的利益。

Description

一种新的条码防伪技术

本发明涉及印刷业的光化学专业，特别指一种新的条码防伪技术。

随着IT产业在全球的迅速发展，计算机技术已经深入到人类社会生活的各个方面，利用计算机的数据采集、存储、调用等功能对人们的社会活动进行管理已是各国政府和全人类的共识。

利用计算机采集数据的方法很多，主要可以分为手动录入和自动识别两种。前者以键盘输入为主，而在众多的自动识别技术，如穿孔纸带、光学字符识别(OCR)、磁性识别、条码扫描识别等技术中，条码扫描技术由于其快速、准确、成本低、可靠性高等优点受到了越来越多人们的重视，从而被广泛地应用于社会各个领域的管理。条码扫描技术有关规定如下：

条码的外型结构1.条码bar code

由一组规则排列的条、空及对应字符组成的标记，用以表示一定的信息。2.条码系统bar code system

由条码符号设计、制作及扫描阅读设备组成的自动识别系统。3.条bar

条码中反射率较低的部分。4.空space

条码中反射率较高的部分。5.空白区clear area

条码左右两端外侧与空的反射率相同的限定区域。

中国商品条码与EAN-128条码

中国商品条码China Article Number Bar Code，中国商品所采用条码是的与EAN系统完全兼容的前缀码为690的EAN条码。

EAN-128条码是由国际物品编码协会(EAN)、美国统一代码委员会(UCC)和自动识别制造商协会(AIM)共同合作设计而成。它是一种连续型、非定长、有含意的高密度代码。

条码技术的研究对象

条码技术是在计算机技术与信息技术基础上发展起来的一门容编号、印刷、识别、数据采集和处理于一身的新兴技术。

条码技术的核心内容是利用光电扫描设备识读条码符号，从而实现机器的自动识别，并快速准确地将信息录入到计算机进行数据处理，以达到自动化管理之目的。条码技术主要包括符号技术、识别技术和应用系统设计技术。

1.符号技术

条码是由一组按特定规则排列的条和空及相应数据字符组成的符号，是一种信息代码。不同的码制，条码符号的构成规则不同。目前较常用的码制有EAN条码、UPC条码、二五条码、交插二五条码、库德巴条码、九三条码、128条码等等。

符号技术的主要内容是研究各种码制条码的编码规则、特点及应用范围；条码符号的设计及制作；条码符号印刷质量的控制等。只有按规则编码，符合质量要求的条码符号才能最终被识读器识别。

2.识别技术

条码识别技术主要由条码扫描和译码两部分构成。扫描是利用光束扫读条码符号，将光信号转换为电信号，这部分功能由扫描器完成。译码是将扫描器获得的电信号按一定的规则翻译成相应的数据代码，然后输入计算机(或存储器)。这个过程由译码器完成。

当扫描器扫读条码符号时，光敏元件将扫描到光信号转变成模拟电信号，模拟电信号经过放大、滤波、整形等信号处理，将条码符号转变为与数字信号相符合的数字代码。

3.条码应用系统设计技术

条码应用系统由条码、识读设备、电子计算机及通信系统组成。应用范围不同，条码应用系统的配置不同。一般来讲，条码应用系统的应用效果主要取决于系统的设计。系统设计主要考虑下面几个因素：

(1)条码设计

条码设计包括确定条码信息元、选择码制和符号版面设计。

(2)符号印制

在条码应用系统中，条码印制质量对系统能否顺利运行关系重大。如果条码本身质量高，即使性能一般的识读器也可以顺利地读取。虽然操作水平、识读器质量等因素是影响识读质量不可忽视的因素，但条码本身的质量始终是系统能否正常运行的关键。据统计资料表明，在系统拒读、误读事故中，条码标签质量原因占事故总数的50％以上。因此，在印制条码符号前，要做好印刷设备和印刷介质的选择，以获得合格的条码符号。

(3)识读设备选择

条码识读设备种类很多，如光笔、CCD阅读器、激光枪、台式扫描器等，各有优缺点。在设计条码应用系统时，根据识读设备的使用环境和操作状态，做出选择。

条码技术的特点

在信息输入技术中，采用的自动识别技术种类很多。条码作为一种图形识别技术与其他识别技术相比有如下特点：1、简单。条码符号制作容易，扫描操作简单易行。2、信息采集速度快。普通计算机的键盘录入速度是200字符/分，而利用条码扫描录入信息的速度是键盘录入的20倍。3、采集信息量大。利用条码扫描，一次可以采集几十位字符的信息，而且可以通过选择不同码制的条码增加字符密度，使录入的信息量成倍增加。4、可靠性高。键盘录入数据，出错率为三千分之一，利用光学字符识别技术，出错率约为万分之一，而采用条码扫描录入方式，误码率仅有百万分之一，首读率可达98％以上。5、设备结构简单、成本低。

商品条码技术的应用

采集商品信息的最终目的是为了使用信息，并通过信息交换实现资源共享，从而提高信息的利用率，为科学决策服务。没有信息交换，条码系统就无法发挥应有的效益。条码作为商品信息的载体，不仅为生产商、批发商和零售商建立了联系的纽带，更重要的是为电子信息交换提供了通用的“语言”。

条码符号的光学特性

条码扫描识读设备是根据条和空对光的反射能力不同来识读条码的。条和空的光反射能力和反射率之间的差别越大，就越对可靠识读条码有利。对条码符号的光学特性要给予足够的重视，慎重选择条码符号的条、空颜色搭配。

条码符号的光学特性指标有两个：

a.反射率；

b.反射密度。

另外还有3个条码符号光学特性评价指标：

a.条的反射密度；

b.印刷对比度；

c.最小反射率差。1、反射率和反射密度●反射率R

反射率R是测量到的反射光通量F与基准反射光通量Frs的比

值。

R = \frac{F}{F_{rs}}

反射光通量是被测样品对光能的反射能力，由一种特殊的探测

器接收并评价而得到的；基准反射光通量是光度测量基准物质

(反射率R＝100％)氧化镁或硫酸钡对光能的反射能力。●反射密度D

反射密度的定义为：反射密度D是反射率R以10为底的对数的负数。

即 D＝-lgR

反射密度值可直接用反射密度计测出。2、条码符号光学特性的评价和确定●条的反射密度D_D

条的反射密度D_D应根据所用的特定浅色背景(条码符号的空)的

反射密度D_L来确定。与允许采用的浅色背景(空)反射密度相

对应的条的反射密度最小值，见GB 12904-1998表6。●印刷对比度PCS

印刷对比度PCS定义如下：

PCS = \frac{R_{L} - R_{D}}{R_{L}}

式中：R_L 空的反射率，也称背景反射率；

R_D 条的反射率。

印刷对比度与反射密度的关系为：

PCS＝1-10D_L-D_D

最小PCS值随空的反射密度D_L的变化情况见GB 12904-1998表6，印刷对比度的最小值为0.499。●最小反射率差MRD

随着扫描识读设备质量的不断提高，使得一些印刷对比度小于规定的最小PCS值的条码符号也能被可靠识读。为减少最小PCS值的限制，国际自动识别制造商协会(AIM)于1985年推荐了另一个条码符号光学特性评价指标：最小反射率(MRD)。

MRD的定义为：最深色的空的反射率R_Lmin与最浅色的条的反射率R_Dmax之间的差值。

即：MRD＝R_Lmin-R_Dmax。

AIM推荐的MRD的取值条件为：

a.当条码符号中最窄条的宽度X不大于1.016mm时，最小MRD

为37.5％。

即：X≤1.016mm时，MRD_min≥37.5％。

b.当条码符号中最窄条的宽度X大于1.016mm时，最小MRD为

20％

即：X＞1.016mm时，MRD_min≥20％

在实际印刷条码符号时，可根据方便程度，从条的反射密度D_D，印刷对比度PCS及最小反射率差MRD之中任选一个指标，用以控制条码符号的光学特性，也就是说，条码符号的光学特性满足其中一个指标的规定，即为合格。3、条码符号的颜色选择与搭配

条码符号光学特性的要求，在实际应用中就是条码符号颜色的正确选择与合理搭配。●条码符号的颜色选择

选择条码符号条或空(背景)颜色的一般原则是：通过Wratten26滤色镜观察所有待选颜色，可产生青、黑色等暗色调的，如黑、蓝、棕、绿等，可用做条的颜色；而产生似于白色效果的亮色调，如红，橙、黄、白等，则适于做空(背景)的颜色。

另外，用于印刷空(背景)的油墨，应选择光泽度很低或无光泽油墨，以提高对光的漫反射能力，从而使条码符号容易满足标准中规定的印刷对比度等光学特性的要求。●条码符号的颜色搭配

能够满足D_D、PCS、MRD三个规定指标之一的任何颜色搭配，都可用于印制条码符号。

在实际印刷条码符号时，可以直接对待选颜色样品的光学特性进行测量和计算，并与标准中最小值比较，以判断颜色搭配是否合理。

条码扫描技术及设备1、扫描原理

用一束光横向扫过条码符号，接收装置接受反射光并根据反射光的强弱产生强度变化的电信号。由于条和空对光的反射率不同，因此产生了一组随反射光变化的电信号，把这一信号进行整形处理转换成规则的数字脉冲信号以便于译码。2、扫描元器件

扫描系统由光学系统及探测器组成。光学系统包括光源及入射光与反射光的光路，用作产生扫描光点及通过入射光与反射光。探测器又称为光电转换器，用作采集反射光并根据反射光的强弱转换为一组随条码符号的条空结构而变化的电信号。

扫描系统光源的选择与元器件的制造技术及印刷技术有着密切的关系。扫描光源、条码符号及接受器件便构成一个封闭的系统，这一系统的作用是产生一组能反映条码符号的条空变化的电信号。所以需要每个方面能够相互配合以达到好的综合效果。

首先，扫描系统的光源应与光电转换器的响应波长相匹配。半导体光电转换器所具有的光谱响应范围在400-1100nm之间，其峰值波长在900nm左右。所以若选择波长为900nm的红外光光源，光电转换器有较强的响应。其次还应该考虑印刷油墨与背景对光反射所形成的对比度是否能够满足正确识读的要求。

最初的扫描器采用波长为900nm的红外光光源，印刷条码符号采用碳基涂料，这种配合可得到相当满意的结果。但美中不足的是，在有些印刷条件下，印刷的条码符号如彩色条码符号，还不能在红外光区域得到足够的对比度。后来便采用波长为633nm的光源作为扫描器的光源，因为半导体光电转换器在波长633nm也有较好的响应特性，并且大部分彩色条码符号(不包括红色条、白色空等组配)可在波长633nm形成满意的对比度，所以得到了广泛的应用。

目前常见的光源有两种，一种B633，另一种是B900。

B633的波长为633nm，位于可见光的红光段，对于大多数印刷方法都能得到满意的对比度。光电转换也有较高的灵敏度。

B900的波长为900nm，位于红外光谱区，属不可见光，所以可用于保密系统，具有较强的抗条码符号表面污染的能力，并且B900的波长也与光电转换器的光谱响应峰值波长相吻合，灵敏度较高。

不论采用那种波长的光源，所使用的光不外乎激光和普通光两种，常见光源如下：

(1)氦氖激光：其波长为633nm。

(2)白炽灯：其工作波长为600-650nm，具体波长取决于光路

中加的滤波器。

(3)闪光灯：其工作波长为550-650nm，具体波长取决于光路

中加的滤波器。

(4)可见光LED：其工作波长为630-700nm，具体波长取决于所

使用的LED器件。

(5)红外LED：具体波长取决于所使用的LED器件。

(6)半导体激光器：其波长为640-680nm，是近年来发展起来

的一种用于条码扫描器的激光器件。

条码技术在国际范围内提供了一套可靠的代码标识体系，为人类活动的各个环节提供了通用的“语言”，为实现计算机数据的自动采集和电子数据交换(EDI)奠定了基础。

在全球信息产业浪潮的推动下，作为计算机语言的条码技术正日益广泛地被应用于企业生产的商品流通活动、国家及金融机构管理使用的各类信用单证。

社会上的不法分子为达到非法牟利的目的，在制假造假活动中，使用现代印刷复制技术，仿制商品，甚至各种证件。其中，复制条码也是其重要的一个技术环节。

本发明的目的是提供一种新的条码防伪技术，该技术可以有效地阻止造假者对条码外观、颜色组合配比的印刷复制；商品生产者、证件制造者、商品销售者、证件发放者、商品使用者、证件持有者可以很方便的在条码的外观颜色组合与条码扫描过程中将假品、赝品挑选识别出来，从而保护生产者和消费者的利益。

本发明的目的是这样实现的：

一种新的条码防伪技术，其特征是在选择印制某一种条码符号时，其条码符号的条和空的配比颜色时不采用国标“GB 12904-1998商品条码”关于条码颜色组合的技术标准，即选择某一种条码符号的条和空的配比颜色时，其光学特性的“条空反射率、条空反射密度、印刷对比度”在我国国家标准条码颜色组合配比技术指标规定之外，其光学特性也在国际自动识别制造商协会(AIM)于1985年推荐的条码符号光学特性评价指标“最小反射率(MRD)”的标准条码颜色组合配比技术指标规定之外；由于这种条码符号的条和空的配比颜色的光反射率的非标性，因此这种特定的非标性条空颜色组合在制造成条码印刷品时，该条码符号经波长为630nm-680nm之间通用条码扫描器扫描时不能译读；在这种特定的非标性条和空的颜色材料中添加特殊材料成分，这种特殊材料成分受波长为630nm-680nm之间的光源激发后，其光学特性可以调整原非标性条和空的颜色材料的反射率差值，使原非标性条和空的颜色材料之间的反射率差值恢复到国标“GB 12902-1998商品条码”关于条码颜色组合的技术标准之内，其光学特性也在国际自动识别制造商协会(AIM)于1985年推荐的条码符号光学特性评价指标“最小反射率(MRD)”的标准条码颜色组合配比技术指标规定之内，经该工艺处理后的非标性条和空的颜色材料印制成的印刷品条码符号经波长为630nm-680nm之间通用条码扫描器扫描时可以译读。

下面根据实施例具体说明本发明的目的是怎样实现的：

该条码防伪技术应用的优点是：

1.使防伪技术适应全球经济一体化中的国际标准条码技术的推广应用。2.防伪检测设备利用社会已有POS系统技术装备，节省防伪经费投入，降低国家、企业单位每年的打假费用。3.减少造假比例，提高商品品牌声誉，增加市场占有率，增加国家税收收入。

Claims

一种新的条码防伪技术，其特征是在选择印制某一种条码符号时，其条码符号的条和空的配比颜色时不采用国标“GB 12902-1998商品条码”关于条码颜色组合的技术标准，即选择某一种条码符号的条和空的配比颜色时，其光学特性的“条空反射率、条空反射密度、印刷对比度”在我国国家标准条码颜色组合配比技术指标规定之外，其光学特性也在国际自动识别制造商协会(AIM)于1985年推荐的条码符号光学特性评价指标“最小反射率(MRD)”的标准条码颜色组合配比技术指标规定之外；由于这种条码符号的条和空的配比颜色的光反射率的非标性，因此这种特定的非标性条空颜色组合在制造成条码印刷品时，该条码符号经波长为630nm-680nm之间通用条码扫描器扫描时不能译读；在这种特定的非标性条和空的颜色材料中添加特殊材料成分，这种特殊材料成分受波长为630nm-680nm之间的光源激发后，其光学特性可以调整原非标性条和空的颜色材料的反射率差值，使原非标性条和空的颜色材料之间的反射率差值恢复到国标“GB 12902-1998商品条码”关于条码颜色组合的技术标准之内，其光学特性也在国际自动识别制造商协会(AIM)于1985年推荐的条码符号光学特性评价指标“最小反射率(MRD)”的标准条码颜色组合配比技术指标规定之内，经该工艺处理后的非标性条和空的颜色材料印制成的印刷品条码符号经波长为630nm-680nm之间通用条码扫描器扫描时可以译读。