复合式空间码的设计原理和方法
摘要
复合式空间码是在条形码基础上结合部分像素衍射理论提出的一
个全新的概念。条码技术作为一种自动识别技术因其自身的优点得到
广泛的应用。复合式空间码利用条码成熟的编码体系，再根据自身的
特点提出了缩微编码方案、加密编码方案等几种编码方案。复合式空
间码与条码在光学实现上的主要区别在于用空间衍射光代替了反射
光。这使得在缩微编码方案中面积极小的像素光栅的紧密排列取代了
条码中黑白条符的结构，而加密编码方案中衍射光点的任意组合又可
形成文字、图像等有意义的图文。所以，复合式空间码技术作为条形
码技术的一个重要补充，与传统印刷的条码相比，它的优点在于，信
息密度显著提高，在面积缩小而信息量不变的情况下，达到了提高信
息密度的目的；复合式空间码还具有很好的防伪性，本身其外观是由
光栅构成，人眼难以识读，又可附加以图文起到保密的作用。
根据这些特点，文中提出了几种编码方案的设计原理与编码方法并
给出了光学实验和结果，验证了这些方案的可行性。最后，探讨有待
进一步研究的方向和潜在的应用前景。
个全新的概念。条码技术作为一种自动识别技术因其自身的优点得到
广泛的应用。复合式空间码利用条码成熟的编码体系，再根据自身的
特点提出了缩微编码方案、加密编码方案等几种编码方案。复合式空
间码与条码在光学实现上的主要区别在于用空间衍射光代替了反射
光。这使得在缩微编码方案中面积极小的像素光栅的紧密排列取代了
条码中黑白条符的结构，而加密编码方案中衍射光点的任意组合又可
形成文字、图像等有意义的图文。所以，复合式空间码技术作为条形
码技术的一个重要补充，与传统印刷的条码相比，它的优点在于，信
息密度显著提高，在面积缩小而信息量不变的情况下，达到了提高信
息密度的目的；复合式空间码还具有很好的防伪性，本身其外观是由
光栅构成，人眼难以识读，又可附加以图文起到保密的作用。
根据这些特点，文中提出了几种编码方案的设计原理与编码方法并
给出了光学实验和结果，验证了这些方案的可行性。最后，探讨有待
进一步研究的方向和潜在的应用前景。
引文
1．李金哲 朱俊英 黄增满 刘义春 著，《条形码自动识别技术》，国防工业出版社，1991
2．李建辉 邢延林，“条码与自动识别技术”，条码与信息系统，1995年第2期
3．费振原 等编著，《条码技术及应用》，上海科学技术文献出版社，1992
4．黄以群 董湘陵 著，《条形码技术》，国防工业出版社，1991
5．黄红 黄才骏 主编，《条码的奥秘》，中国铁道出版社，2000
6．中国物品编码中心 编著，《商品条码应用技术》，中国标准出版社，1992
7．E．赫克特 A．赞斯 著，《光学》，人民教育出版社，1979
8．于美文 著，《光全息及其应用》，北京理工大学出版社，1996
9．于美文 等编著，《光学全息及信息处理》，国防工业出版社，1984
10．章志鸣 沈元华 陈惠芬 编著，《光学》，高等教育出版社，2000
11．黄婉云 编著，《傅里叶光学教程》，北京师范大学出版社，1985
12. J.H.Kulick,G.P.Nordin,A.Parker et al.,"Partial pixeles:a three-dimensional diffractive display architecture", J.Opt.Soc. Am.A,12(1), P73-83,1995
13. Gregory R.Nordin,Michael W.Jones,Jeffrey H.Kulick et al.,"Three-dimensional display utilizing a diffractive optical element and an active matrix liquid crystal display", Opt. Eng. 35(12), P3404-3412,1996
14. G.P. Nordin, J.H. kulick, R.G.Lindquist et al., "Liquid crystal-on-silicon implementation of the partial pixel three-dimensional display architecture", Applied Optics, 34(19), P3756-3763, 1995
15. M.W.Jones, G.P. Nordin, J.H.kulick et al., "Real-time three-dimensional display based on the partial pixel architecture", Optics Letters, 20(12),P1418-1420,1995
16．王晓燕 陈林森 沈为民，“部分像素衍射屏实现三维立体显示的原理及其设计”，应用激光，19(3)，P115-118，1999
17．梅遂生 杨家德 等编著，《光电子技术》，国防工业出版社，1999
18．邹异松 刘玉凤 白延柱 编著，《光电成像原理》，北京理工大学出版社，1997
19. Theo Pavlidis, Jerome Swartz,and Ynjiun P.Wang, "Fundamentals of Bar Code Information Theory", Computer, 23(4), P74-86, April 1990
20. Theo Pavlidis, Jerome Swartz, and Ynjiun P. Wang, "Information Encoding with Two-Dimensional Bar Codes", Computer, 25(6), P18-28,June 1992
21. Bill McCracken, Mark Worthington,"2D codes provide larger data capacity for automatic identification applications",I&CS, P57-60,December 1994
22．胡大年，“证券和证卡光学可变防伪技术的新发展”，光学技术，P46-47，No．3，1993
23. Gunther Dausmann,Irina Menz, Klaus Gnadig et al,"Copy proof machine readable holograms for security application", Proc. SPIE 2659,P198-201,1996
24. Hans I.Bjelkhagen,"A new OVD based on interferential photography recorded in holographic materials",Proc. SPIE 3638, P87-95,1999
2．李建辉 邢延林，“条码与自动识别技术”，条码与信息系统，1995年第2期
3．费振原 等编著，《条码技术及应用》，上海科学技术文献出版社，1992
4．黄以群 董湘陵 著，《条形码技术》，国防工业出版社，1991
5．黄红 黄才骏 主编，《条码的奥秘》，中国铁道出版社，2000
6．中国物品编码中心 编著，《商品条码应用技术》，中国标准出版社，1992
7．E．赫克特 A．赞斯 著，《光学》，人民教育出版社，1979
8．于美文 著，《光全息及其应用》，北京理工大学出版社，1996
9．于美文 等编著，《光学全息及信息处理》，国防工业出版社，1984
10．章志鸣 沈元华 陈惠芬 编著，《光学》，高等教育出版社，2000
11．黄婉云 编著，《傅里叶光学教程》，北京师范大学出版社，1985
12. J.H.Kulick,G.P.Nordin,A.Parker et al.,"Partial pixeles:a three-dimensional diffractive display architecture", J.Opt.Soc. Am.A,12(1), P73-83,1995
13. Gregory R.Nordin,Michael W.Jones,Jeffrey H.Kulick et al.,"Three-dimensional display utilizing a diffractive optical element and an active matrix liquid crystal display", Opt. Eng. 35(12), P3404-3412,1996
14. G.P. Nordin, J.H. kulick, R.G.Lindquist et al., "Liquid crystal-on-silicon implementation of the partial pixel three-dimensional display architecture", Applied Optics, 34(19), P3756-3763, 1995
15. M.W.Jones, G.P. Nordin, J.H.kulick et al., "Real-time three-dimensional display based on the partial pixel architecture", Optics Letters, 20(12),P1418-1420,1995
16．王晓燕 陈林森 沈为民，“部分像素衍射屏实现三维立体显示的原理及其设计”，应用激光，19(3)，P115-118，1999
17．梅遂生 杨家德 等编著，《光电子技术》，国防工业出版社，1999
18．邹异松 刘玉凤 白延柱 编著，《光电成像原理》，北京理工大学出版社，1997
19. Theo Pavlidis, Jerome Swartz,and Ynjiun P.Wang, "Fundamentals of Bar Code Information Theory", Computer, 23(4), P74-86, April 1990
20. Theo Pavlidis, Jerome Swartz, and Ynjiun P. Wang, "Information Encoding with Two-Dimensional Bar Codes", Computer, 25(6), P18-28,June 1992
21. Bill McCracken, Mark Worthington,"2D codes provide larger data capacity for automatic identification applications",I&CS, P57-60,December 1994
22．胡大年，“证券和证卡光学可变防伪技术的新发展”，光学技术，P46-47，No．3，1993
23. Gunther Dausmann,Irina Menz, Klaus Gnadig et al,"Copy proof machine readable holograms for security application", Proc. SPIE 2659,P198-201,1996
24. Hans I.Bjelkhagen,"A new OVD based on interferential photography recorded in holographic materials",Proc. SPIE 3638, P87-95,1999