自动识别技术08解读

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1、自动识别技术,，为什么学？ 限选课程、新增、专业要求、社会需求 学什么？ 自动识别技术概念、分类、工作原理、应用意义 条码、射频、卡类、图像、生物特征识别技术 怎么考？ 考勤表现20% 习题作业30% 课程论文50%,自动识别技术的基本概念 识别 识别是人类参与社会活动的基本要求。 识别是一个集定义、过程与结果为一体的概念。 对于人类而言，识别就是辨别、辨认的过程，将观察样本与记忆影像相对比，评价是否一致。 对于机器而言，识别就是指自动识别，首先传感器获取信号，然后电脑对某些物理对象进行认定或分类，在错误概率最小的条件下，使识别的结果尽量与客观事物相符。 用机器来实现人对各种事物或现象的检测、

2、分析、描述、辨识和判断的过程。,第一章 绪论,自动识别（Automatic Identification，Auto-ID） 自动识别技术是指通过非人工手段获取被识别对象所包含的标识信息或特征信息，并且不使用键盘即可实现数据实时输入计算机或其他微处理器控制设备的技术。 综合技术系统传感器技术、计算机技术和通信技术 应用设备识别装置 自动采集 多种技术条码识别、射频识别、磁卡识别、IC卡识别、图像识别、光字符识别、生物特征识别（指纹、人脸、虹膜、语音）,自动识别技术的特点 准确性自动数据采集，消除人为错误。 高效性信息交换实时进行。 兼容性自动识别技术以计算机技术为基础，可以与信息管理系统无缝连接

3、。,自动识别技术分类 自动识别技术根据识别对象的特征、识别原理和方式可以分为数据采集技术（定义识别）和特征提取技术（模式识别）两大类。 数据采集技术（定义识别）的基本条件是需要被识别物体具有特定的识别载体（如标签等，仅光学字符识别例外）。 特征提取技术（模式识别、特征识别）根据被识别物体本身的属性特征和行为特征来完成数据的自动采集。,定义识别赋予被识别对象一个ID代码，并将此ID代码的载体（条码、射频标签、磁卡、IC卡等）放在要被识别的对象上进行标识，通过对载体的自动识读获得原ID代码，然后通过计算机实现对对象的自动识别。 模式识别对表征事物或现象的各种形式（数值的、文字的和逻辑关系的）信息进

4、行处理和分析，以对事物或现象进行描述、辨认、分类和解释的过程，即采集被识别对象的特征数据，并与计算机存储的原特征数据进行比对，实现自动识别。,自动识别技术的工作原理 自动识别系统是一个以信息处理为主的技术系统，也是一个传感器技术、计算机技术、通信技术综合应用的系统，其输入端是被识别信息，输出端是已识别信息。 自动识别系统中的信息处理是指为达到快速应用目的而对信息所进行的变换和加工，还有如调制、均衡等信息操作的总称。,抽象概括自动识别技术系统的工作过程如图所示，它是最一般的自动识别技术信息处理系统的模型框图，是适用于自动识别技术领域的通用研究模型。,定义识别的数据信息的采集，由于其信息格式的固定

5、化，且具有量化特征，数据量相对较小，所对应的自动识别系统模型也较为简单，如图所示。,特征识别的特征信息的采集和处理过程复杂： 没有固定的信息格式； 为了让计算机能够处理这些信息，必须使其量化，而量化的结果往往会产生大量的数据； 还要对这些数据做大量的计算与特殊的处理。 其系统模型也较为复杂，如图所示。,自动识别技术的应用意义 对于一个以信息处理为主的技术系统的研究，归根到底是一个获得信息、加工信息和利用信息的问题。 自动识别技术是一门主要以计算机科学与信息科学为理论基础的学科，它以获得信息、加工（识别）信息为主要的技术实施过程，利用其结果可作为管理工作的决策信息或自动化装置等技术系统的控制信息

6、。 自动识别技术最基本与最主要的目的就是提供一个快速、准确地获得信息的有效手段，以解决由于计算机数据输入速度慢、错误率高等造成的“瓶颈”难题。,条码识别技术的起源与发展 条码的研究始于美国。 20世纪40年代，美国的两位工程师研究用代码表示食品项目和相应的自动识别设备，并于1949年获得了美国专利。 20世纪70年代初，随着计算机技术的应用和发展，美国的食品零售业开始探索如何应用计算机化的系统来扩大经营管理能力，对标识扫描技术了发生兴趣。 条码首先在食品零售业应用并取得成功。同时，Interface Mechanisms公司开发出“二维码”。,第二章 条码识别技术,1970年，美国统一编码委员

7、会成立（UCC，Uniform Code Council）。 1972年，UCC推荐了由IBM公司提出的通用产品代码UPC（Universal Production Code），随之而来的是使用UPC码标示商品和使用条码扫描器的销售点迅速增多。 1977年，成立了“欧洲物品编码协会”，推出了与UPC码兼容的EAN码（European Article Numbering Association）。 1981年，“欧洲物品编码协会”改为“国际物品编码协会”IAN（International Article Numbering Association）。,20世纪90年代，相继出现了多种高容量条码C

8、ODE49、PDF417等。 1991年4月，“中国物品编码中心”代表中国加入“国际物品编码协会”，国际物品编码协会分配给中国的商品编码（EAN-13）的前三位为“690 ，691，692”。 1991年12月，我国受理自行研制的条码扫描结算POS系统在上海第一食品商店投入运行。,条码的定义与概念 国标GBT 12905 -2001条码术语定义：条码（Bar code）是“由一组规则排列的条、空及其对应字符组成的标记，用以表示一定的信息”。 “条”指对光线反射率较低的部分，一般表现为黑色 “空”指对光线反射率较高的部分，一般表现为白色 一个完整的条码的组成次序依次为：静区（前）、起始符、数据符

9、、（中间分割符，主要用于EAN码）、（校验符）、终止符、静区（后）。,条码相关概念： 代码（Code）：一组用来表征客观事物的一个或一组有序的符号。 码制：条码符号的类型，每种类型的条码符号都是由符合特定编码规则的条和空组合而成。 字符集：某种码制的条码符号可以表示的字母、数字和符号的集合。 自校验特性：条码字符本身具有校验特性 条码质量：条码的印制质量。,条码符号的编码方法 模块组合法 指条码符号的字符即条与空分别由若干个标准模块组合而成。一个模块的条表示二进制的“1”，一个模块的空表示二进制的“0”。 宽度调节法 条码中条（空）的宽窄设置不同，宽单元表示二进制的“1”，窄单元表示二进制的“

10、0”，宽单元的宽度通常是窄单元宽度的23倍。,条码的分类 按码制分类 UPC码、EAN码 25码和交插25码 ITF-14码和ITF-6码 39码（Code 3 0f 9）、93码 库德巴码（Codebar） 128码 按维数分类 一维条码 二维条码 多维条码,国际编码组织与系统 美国统一编码委员会（Uniform Code Council，UCC） 国际物品编码协会（European Article Number Association， EAN）。 1981年，EAN改称为“国际物品编码协会”：International Article Numbering Association，简称 E

11、AN International。 EANUCC系统 2002年11月26日，EAN正式接纳UCC成为系统成员，EAN和UCC合并为一个全球统一的标识系统EANUCC系统。,中国物品编码中心 中国物品编码中心（Article Numbering Center of China，ANCC）是我国商品条码工作的组织、协调、管理机构。 1988年12月28日经国务院批准正式成立的，并于1991年4月19日加入国际物品编码协会。 中国物品编码中心负责在我国推广应用EANUCC系统。 依据EAN UCC系统规则，编码中心研究制定了一套适合我国国情的、技术上与国际接轨的产品与服务标识系统ANCC全球统一标

12、识系统，简称“ANCC系统”。,典型一维条码 UPC 码（Universal Product Code） EAN码（European Article Number） 39码 93码 库德巴码（Codabar） 25码 交叉25码 ITF码 128码,EAN-13码前缀码举例,一维条码的不足 资料容量有限 仅能标识商品，而不能描述商品 相当依赖电脑网络和资料库 垂直方向不携带资料，资料密度偏低,二维条码的概念 二维码（2-dimensional bar code）是用某种特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向上）分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的。 在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑

13、基础的“0”、“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息。 二维码能够在横向和纵向两个方位同时表达信息，因此能在很小的面积内表达大量的信息。,一维码和二维码的比较,二维码的特点 高密度编码 编码范围广 容错能力强，具有纠错功能 译码可靠性高 可引入加密措施：保密性、防伪性好 成本低，易制作，持久耐用 条码符号形状、尺寸大小比例可变 二维条码可以使用激光或CCD阅读器识读,二维码的应用优势 表示包括汉字、照片、指纹、签字在内的小型数据文件； 在有限的面积上表示大量信息； 对“物品”进行精确描述； 防止各种证件、卡片及单证的仿造； 在远离数据库和不便联网的地方实现数据

14、采集。,二维条码的分类 行排式二维条码 （2D STACKED BAR CODE） 又称：堆积式二维条码或层排式二维条码 编码原理是建立在一维条码基础之上，按需要堆积成二行或多行。 矩阵式二维条码 （2D MATRIX BAR CODE） 又称：棋盘式二维条码 在一个矩形空间通过黑、白像素在矩阵中的不同分布进行编码。在矩阵相应元素位置上，用点（方点、圆点或其他形状）的出现表示二进制“1”，点的不出现表示二进制的“0”。,典型二维条码 PDF 417 Code 49 Code 16K QR Code Data Matrix Maxi code Code one 汉信码,常见二维码比较,识读速度,

15、一维及行排条码,矩阵码,CODABLOCK,PDF417,CODE 128,CODE 39,QR CODE,DATA MATRIX （ECC200）,MAXICODE,快,慢,实例：一个由80个字符组成信息 1234567890-123456720-123456-30-234567-40ABCDEFGH50IJKLMNOP60QRSTUVWX70YZABCDEF80,识读速度,字符数,一维及行排条码,矩阵码,7000 5000 3500 2000 1000 750 500 250 100 64,CODE 128,CODE 39 44个字符,QR CODE 数字字符7089 个 字母数字字符 4

16、296 个 汉字 1817 个,DATA MATRIX （ECC200） 数字字符3116 个 字母数字字符 2335 个 汉字 778 个,CODABLOCK 数字字符 5452个 字母数字字符 2726 个,PDF417 数字字符2710 个 字母数字字符1850 个,MAXI CODE 数字字符139 个 字母数字字符 93 个,最大数据容量,条码的识别原理 两个过程扫描、译码 条码阅读器的结构： 光源、接收装置、光电转换、译码电路、计算机接口 工作原理： 扫描器光源发出光照射条码接受反射光信号（条空、宽窄）（光电转换器）转换成电信号电路放大模拟信号译码器转换成数字信号计算机系统进行数据处理物品信息被识别,条码技术的优越性 可靠性强 效率高 成本低 易于制作 构造简单 灵活实用 数据采集的实时性强,条码技术的局限性 条码只能识别一类产品 条码是可视传播技术 条码是索引代码 信息标识是静态的 信息容量是有限的,GS1系统 GS1系统即“全球统一标识系统” 是