- 5.2.5 图像式条码扫描器
采用面阵CCD摄像方式将条码图像摄取后进行分析和解码，可识读一维条码和二维条码。
这里详细介绍一下有关图形采集和数字化处理以及拍摄方式的内容。
1．图形采集和数字化处理
目前国际上对条码图形采集方式主要有两种，即“光学成像”（Image）方式和“激光”（Laser）方式。其中光学成像方式中又有两种，一种是面阵CCD，一种是CMOS。在采用图像方式的中绝大多数采用技术较为成熟的CCD器件。其中少数已经采用了CMOS器件。从长远发展的角度看，图像方式对在条码采集中的应用，将是一个必然的趋势。
CCD技术是一种传统的图形/数字光电耦合器件，现已广泛应用。其基本原理是利用光学镜头成像，转化为时序电路，实现A/D转换为数字信号。CCD的优点是像质好，感光速度快，有许多高分辨率的芯片供选择，但信号特性是模拟输出，必须加入模数转换电路。加上CCD本身要用时序和放大电路来驱动，所以硬件开销很大，成本较高。
CMOS技术是近年发展起来的新兴技术。与CCD一样，是一种光电耦合器件。但是其时序电路和A/D转换是集成在芯片上，无须辅助电路来实现。其优点是，单块芯片就能完成数字化图像的输出，硬件开销非常少，成本低。缺点是像质一般（感光像素间的漏电流较大），感光速度较慢，目前分辨率也偏低。
CCD技术已经是传统成熟的技术，虽然分别率高，感光速度快，但是电路复杂，价格下降的空间已经很小。CMOS技术虽然目前在性能上略低于CCD器件，但是近年来的发展速度很快，国际上新近开发的产品，正在逐步采用该技术。从各种资料和近期发展情况上看，CMOS技术正以迅猛的速度发展，并且价格越来越低，性能越来越高。同时，在图形采集和转换方面，采用CMOS技术和大规模逻辑阵列技术配合，将能够满足图形采集和信号传输的需求。同时，目前国际上所有图像方式识读器，几乎所有国外品牌都采用了FPGA（大规模可编程逻辑阵列）技术。
采用FPGA除了可以完成数字图形采集外，还可以用来完成条码的纠错和译码，因为纠错算法是一种特别适合硬件实现的算法，FPGA容易实现。对于大容量的条码如果用FPGA来完成纠错算法，能比软件算法提高10倍左右的速度。FPGA的另外一个作用还可以完成图像处理，理论上整个图形处理的算法都可以用硬件来完成。
2．拍摄方式
在条码识读机中被广泛使用的另一项技术是光学成像数字化技术。其基本原理是通过光学透镜成像在半导体传感器上，在通过模拟/数字转化（传统的CCD技术）或直接数字化（CMOS技术）输出图像数据。CMOS将采集到的图像数据送到嵌入式计算机系统处理。处理的内容包括图像处理、解码、纠错、译码，最后处理结果通过通信接口（如RS232）送往PC机，如图5-14所示。拍摄方式采集器的工作流程如图5-15所示。拍摄方式图像传感流程如图5-16所示。
图5-14 拍摄方式的原理
图5-15 拍摄方式采集器的工作流程
图5-16 拍摄方式图像传感流程
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