第2章1自動(dòng)識(shí)別技術(shù)與條形碼課件

第2章自動(dòng)識(shí)別技術(shù)與RFID內(nèi)容提要感知識(shí)別技術(shù)融合物理世界和信息世界，是物聯(lián)網(wǎng)區(qū)別于其他網(wǎng)絡(luò)最獨(dú)特的部分。本篇從自動(dòng)識(shí)別技術(shù)與RFID開始，逐一介紹多樣化的信息生成方式。內(nèi)容回顧第1章介紹了物聯(lián)網(wǎng)的基本概念，核心技術(shù)，主要特點(diǎn)和應(yīng)用前景。把物聯(lián)網(wǎng)分為感知識(shí)別層、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層、管理服務(wù)層和綜合應(yīng)用層四層。本章介紹自動(dòng)識(shí)別技術(shù)和RFID，重點(diǎn)討論RFID組成，分類等，并簡(jiǎn)要介紹防止RFID標(biāo)簽沖突算法。2.1自動(dòng)識(shí)別技術(shù)2.2RFID的歷史和現(xiàn)狀2.3RFID技術(shù)分析2.4RFID標(biāo)簽沖突*2.5RFID和物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)是模式識(shí)別理論的典型應(yīng)用，選取不同的特征產(chǎn)生了多樣的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。本章內(nèi)容2.1自動(dòng)識(shí)別技術(shù)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)應(yīng)用一定的識(shí)別裝置，通過被識(shí)別物品和識(shí)別裝置之間的接近活動(dòng)，自動(dòng)地獲取被識(shí)別物品的相關(guān)信息，并提供給后臺(tái)的計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)來完成相關(guān)后續(xù)處理的一種技術(shù)。自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)根據(jù)識(shí)別對(duì)象的特征可以分為兩大類：特征提取技術(shù)和數(shù)據(jù)采集技術(shù)。自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的種類與特征比較數(shù)據(jù)采集技術(shù)特征提取技術(shù)相同點(diǎn)基本功能都是完成物品的自動(dòng)識(shí)別和數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集不同點(diǎn)需要被識(shí)別物體具有特定的識(shí)別特征載體（如標(biāo)簽等，僅光學(xué)字符識(shí)別例外）根據(jù)被識(shí)別物體的本事的行為特征（包括靜態(tài)的、動(dòng)態(tài)的和屬性的特征）來完成數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集2.1自動(dòng)識(shí)別技術(shù)

自動(dòng)識(shí)別分類2.1自動(dòng)識(shí)別技術(shù)人體生物特征包括生理特征和行為特征兩大類。⑴生理特征主要包括人臉、指紋、掌紋、掌形、虹膜、視網(wǎng)膜、靜脈、DNA、顱骨等，這些特征是與生俱來的，是先天形成的；⑵而行為特征包括聲紋、簽名、步態(tài)、耳形、按鍵節(jié)奏、身體氣味等，這些特征是由后天的生活環(huán)境和生活習(xí)慣決定的。人體生物特征人臉臉部熱量圖指紋手形手部血管分布虹膜視網(wǎng)膜簽名語音常用生物特征的比較語音識(shí)別2.1自動(dòng)識(shí)別技術(shù)語音識(shí)別的定義語音識(shí)別（SpeechRecognition）：主要指讓機(jī)器聽懂人說的話，即在各種情況下，準(zhǔn)確地識(shí)別出語音的內(nèi)容。從而根據(jù)其信息，執(zhí)行人的各種意圖。語音識(shí)別的應(yīng)用語音識(shí)別技術(shù)根據(jù)其屬性，基本功能可歸為兩大類：根據(jù)人本身的聲紋特征來進(jìn)行身份認(rèn)證。另一類是根據(jù)人發(fā)出特定的語音指令來進(jìn)行命令控制。

Siri是蘋果公司在其產(chǎn)品iphone4S上應(yīng)用的一項(xiàng)語音控制功能。Siri可以令iPhone4S變身為一臺(tái)智能化機(jī)器人。iphone4S——Siri實(shí)現(xiàn)一種人機(jī)互動(dòng)語音識(shí)別語音識(shí)別iPhone版：2011-10-27更新，訊飛口訊1.0.1037版本發(fā)布，新增語音輸入發(fā)布微博功能。Android版：2011-10-28更新，訊飛語音輸入法2.0.1094版本發(fā)布，增加拼音整句輸入功能，并優(yōu)化部分細(xì)節(jié)問題。2010年10月就已經(jīng)發(fā)布了第一版“語音云”平臺(tái)。2012年3月發(fā)布新一代“語音云”平臺(tái)。科大訊飛騰訊2013年9月微信5.0這個(gè)版本亮相的微信語音輸入功能來自騰訊的自主研發(fā)語音識(shí)別技術(shù)。2013年11月正式上線智能開放平臺(tái)。語音識(shí)別和圖像識(shí)別成為首批開放給第三方應(yīng)用開發(fā)者的智能識(shí)別技術(shù)。通過調(diào)用相關(guān)技術(shù)接口，第三方應(yīng)用也可以實(shí)現(xiàn)微信中已有的語音轉(zhuǎn)文字、圖片掃描等功能。

語音識(shí)別語音識(shí)別框架：典型的模式識(shí)別系統(tǒng)·構(gòu)詞規(guī)則·同音字判決·語法語義·背景知識(shí)預(yù)處理聲學(xué)參數(shù)分析測(cè)度估計(jì)失真測(cè)度語音庫判決專家知識(shí)庫訓(xùn)練識(shí)別結(jié)果·反混疊失真濾波器·預(yù)加重器·端點(diǎn)檢測(cè)·噪聲濾波器·歐氏距離·似然比測(cè)度○語音信號(hào)輸入2.1自動(dòng)識(shí)別技術(shù)人臉識(shí)別非接觸，用戶接受度高。人臉識(shí)別技術(shù)使用攝像頭作為識(shí)別信息的獲取裝置，以非接觸方式，自動(dòng)獲取人臉，并完成人臉識(shí)別過程。直觀性突出。人臉識(shí)別技術(shù)所使用的依據(jù)是人的面部圖像，而人臉無疑是肉眼能夠判別的最直觀的信息源，“以貌取人”符合人的認(rèn)知規(guī)律。同時(shí)也方便后期人工確認(rèn)，且具再利用等明顯優(yōu)勢(shì)。識(shí)別速度快，不易被察覺。與其它生物識(shí)別技術(shù)相比，人臉識(shí)別屬于一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，一秒時(shí)間內(nèi)可以識(shí)別好幾次。不被察覺的特點(diǎn)對(duì)于識(shí)別方法也很重要，這會(huì)使該識(shí)別方法不令人反感，并且因?yàn)椴蝗菀滓鹑说淖⒁舛蝗菀妆黄垓_。不易仿冒。人臉識(shí)別技術(shù)要求識(shí)別對(duì)象必須親臨識(shí)別現(xiàn)場(chǎng)，他人無法仿冒。2.1自動(dòng)識(shí)別技術(shù)人臉識(shí)別2000年8月8日，數(shù)萬名觀眾由國(guó)家體育場(chǎng)鳥巢的100多個(gè)人臉識(shí)別系統(tǒng)快速身份驗(yàn)證關(guān)口有序入場(chǎng)，參加2008北京奧運(yùn)會(huì)的開幕式。據(jù)悉，該驗(yàn)證系統(tǒng)是由中科院自動(dòng)化所研制的。人臉識(shí)別人臉識(shí)別門禁系統(tǒng)中國(guó)人民銀行規(guī)定所有的金庫安防監(jiān)控系統(tǒng)都要有人臉識(shí)別功能。人臉識(shí)別自動(dòng)人臉識(shí)別系統(tǒng)所謂自動(dòng)人臉識(shí)別系統(tǒng)，是指不需要人為干預(yù)，能夠自動(dòng)獲取人臉圖像并且辨別出其身份的系統(tǒng)一個(gè)自動(dòng)人臉識(shí)別系統(tǒng)至少要包含三個(gè)部分，即數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、人臉檢測(cè)子系統(tǒng)和人臉識(shí)別子系統(tǒng)“人臉識(shí)別”有時(shí)是指整個(gè)自動(dòng)人臉識(shí)別系統(tǒng)所做的工作，有時(shí)是指人臉識(shí)別子系統(tǒng)所做的工作數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)人臉識(shí)別子系統(tǒng)人臉檢測(cè)子系統(tǒng)自動(dòng)人臉識(shí)別系統(tǒng)識(shí)別結(jié)果：Heis…!人臉識(shí)別人臉識(shí)別的過程人臉識(shí)別

在圖像中準(zhǔn)確標(biāo)定出人臉的位置和大小。人臉圖像中包含的模式特征十分豐富，如直方圖特征、顏色特征、模板特征、結(jié)構(gòu)特征及Haar特征等。人臉檢測(cè)就是把這其中有用的信息挑出來，并利用這些特征實(shí)現(xiàn)人臉檢測(cè)。主流的人臉檢測(cè)方法基于以上特征采用Adaboost學(xué)習(xí)算法，挑選出一些最能代表人臉的矩形特征(弱分類器)，按照加權(quán)投票的方式將弱分類器構(gòu)造為一個(gè)強(qiáng)分類器，再將訓(xùn)練得到的若干強(qiáng)分類器串聯(lián)組成一個(gè)級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)的層疊分類器，有效地提高分類器的檢測(cè)速度。人臉檢測(cè)人臉識(shí)別對(duì)人臉進(jìn)行特征建模的過程。人臉識(shí)別系統(tǒng)可使用的特征通常分為視覺特征、像素統(tǒng)計(jì)特征、人臉圖像變換系數(shù)特征、人臉圖像代數(shù)特征等。人臉特征提取的方法歸納起來分為兩大類：一種是基于知識(shí)的表征方法；另外一種是基于代數(shù)特征或統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)的表征方法?；谥R(shí)的表征方法主要是根據(jù)人臉器官的形狀描述以及他們之間的距離特性來獲得有助于人臉分類的特征數(shù)據(jù)，其特征分量通常包括特征點(diǎn)間的歐氏距離、曲率和角度等。人臉由眼睛、鼻子、嘴、下巴等局部構(gòu)成，對(duì)這些局部和它們之間結(jié)構(gòu)關(guān)系的幾何描述，可作為識(shí)別人臉的重要特征，這些特征被稱為幾何特征?；谥R(shí)的人臉表征主要包括基于幾何特征的方法和模板匹配法。人臉圖像特征提取人臉識(shí)別基于人臉特征點(diǎn)的識(shí)別算法（Feature-basedrecognitionalgorithms）基于整幅人臉圖像的識(shí)別算法（Appearance-basedrecognitionalgorithms）基于模板的識(shí)別算法（Template-basedrecognitionalgorithms）利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行識(shí)別的算法（Recognitionalgorithmsusingneuralnetwork）基于光照估計(jì)模型理論提出了基于Gamma灰度矯正的光照預(yù)處理方法,并且在光照估計(jì)模型的基礎(chǔ)上，進(jìn)行相應(yīng)的光照補(bǔ)償和光照平衡策略。優(yōu)化的形變統(tǒng)計(jì)校正理論基于統(tǒng)計(jì)形變的校正理論，優(yōu)化人臉姿態(tài)；強(qiáng)化迭代理論強(qiáng)化迭代理論是對(duì)DLFA人臉檢測(cè)算法的有效擴(kuò)展；獨(dú)創(chuàng)的實(shí)時(shí)特征識(shí)別理論該理論側(cè)重于人臉實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的中間值處理，從而可以在識(shí)別速率和識(shí)別效能之間，達(dá)到最佳的匹配效果人臉識(shí)別算法人臉識(shí)別人臉識(shí)別的困難相似性不同個(gè)體之間的區(qū)別不大，所有的人臉的結(jié)構(gòu)都相似，甚至人臉器官的結(jié)構(gòu)外形都很相似。易變性人可以通過臉部的變化產(chǎn)生很多表情，而在不同觀察角度，人臉的視覺圖像也相差很大，另外，人臉識(shí)別還受光照條件（例如白天和夜晚，室內(nèi)和室外等）、人臉的很多遮蓋物（例如口罩、墨鏡、頭發(fā)、胡須等）、年齡等多方面因素的影響。人臉識(shí)別虹膜識(shí)別：合適的生物特征虹膜識(shí)別是當(dāng)前應(yīng)用最方便精確的生物識(shí)別技術(shù)，虹膜的高度獨(dú)特性和穩(wěn)定性是其用于身份鑒別的基礎(chǔ)。虹膜識(shí)別的特點(diǎn)：生物活性:虹膜處在鞏膜的保護(hù)下，生物活性強(qiáng)。非接觸性:從無需用戶接觸設(shè)備,對(duì)人身沒有侵犯。唯一性:形態(tài)完全相同虹膜的可能性低于其他組織。穩(wěn)定性:虹膜定型后終身不變，一般疾病不會(huì)對(duì)虹膜組織造成損傷。防偽性:

不可能在對(duì)視覺無嚴(yán)重影響的情況下用外科手術(shù)改變虹膜特征。2.1自動(dòng)識(shí)別技術(shù)虹膜識(shí)別的缺點(diǎn)很難將圖像獲取設(shè)備的尺寸小型化；設(shè)備造價(jià)高，無法大范圍推廣；鏡頭可能產(chǎn)生圖像畸變而使可靠性降低；兩大模塊：硬件和軟件一個(gè)自動(dòng)虹膜識(shí)別系統(tǒng)包含硬件和軟件兩大模塊：虹膜圖像獲取裝置和虹膜識(shí)別算法。分別對(duì)應(yīng)于圖像獲取和模式匹配這兩個(gè)基本問題。虹膜識(shí)別技術(shù)指紋識(shí)別技術(shù)從實(shí)用角度看，指紋識(shí)別是優(yōu)于其他生物識(shí)別技術(shù)的身份鑒別方法。因?yàn)橹讣y具有各不相同、終生基本不變的特點(diǎn)，且目前的指紋識(shí)別系統(tǒng)已達(dá)到操作方便、準(zhǔn)確可靠、價(jià)格適中的階段，正逐步應(yīng)用于民用市場(chǎng)。指紋識(shí)別的處理流程：通過特殊的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備和計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)，對(duì)活體指紋進(jìn)行采集、分析和比對(duì)，可以迅速、準(zhǔn)確地鑒別出個(gè)人身份。系統(tǒng)一般主要包括對(duì)指紋圖像采集、指紋圖像處理、特征提取、特征值的比對(duì)與匹配等過程。自動(dòng)識(shí)別技術(shù)舉例光符號(hào)識(shí)別語音識(shí)別虹膜識(shí)別指紋識(shí)別IC卡條形碼2.1自動(dòng)識(shí)別技術(shù)指紋特征有哪些（總體特征）？紋型：三種基本紋型包括：環(huán)型、弓型和螺旋型紋數(shù)：模式區(qū)內(nèi)指紋紋路的數(shù)量。模式區(qū)：指紋上包含總體特征的區(qū)域，即從模式區(qū)就能夠分辨出指紋是屬于那一種類型的三角點(diǎn)：位于從核心點(diǎn)開始的第一個(gè)分叉點(diǎn)或斷點(diǎn)、或者兩條紋路會(huì)聚處、孤立點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、或者指向這些奇異點(diǎn)。指紋識(shí)別技術(shù)指紋特征有哪些（局部特征）？終結(jié)點(diǎn)（Ending）：一條紋路在此終結(jié)。分叉點(diǎn)（Bifurcation)：一條紋路在此分開成為兩條或更多的紋路。分歧點(diǎn)（RidgeDivergence）：兩條平行的紋路在此分開。孤立點(diǎn)（DotorIsland）:一條特別短的紋路，以至成為一點(diǎn)。環(huán)點(diǎn)（Enclosure）:一條紋路分開成為兩條之后，立即有合并成為一條，這樣形成的一個(gè)小環(huán)稱為環(huán)點(diǎn)。短紋（ShortRidge）:一端較短但不至于成為一點(diǎn)的紋路。光符號(hào)識(shí)別光學(xué)字符識(shí)別（OpticalCharacterRecognition，OCR），是模式識(shí)別（PatternRecognition，PR）的一種技術(shù)，目的是要使計(jì)算機(jī)知道它到底看到了什么，尤其是文字資料。OCR技術(shù)能使設(shè)備通過光學(xué)機(jī)制識(shí)別字符。數(shù)據(jù)采集技術(shù)有：利用光學(xué)原理的存儲(chǔ)器：光學(xué)字符識(shí)別、條碼（一維、二維）、矩陣碼、光標(biāo)讀寫器；磁存儲(chǔ)器：磁條、非接觸磁卡、磁光存儲(chǔ)、微波；電存儲(chǔ)器：觸摸式存儲(chǔ)、RFID射頻識(shí)別、存儲(chǔ)卡（智能卡、非接觸式智能卡）、視覺識(shí)別、能量擾動(dòng)識(shí)別。磁卡識(shí)別技術(shù)

磁卡是由一定材料的片基和均勻涂覆在片基上的微粒磁性材料制成的，采用的是磁識(shí)別技術(shù)。磁條從本質(zhì)意義上講和計(jì)算機(jī)用的磁帶或磁盤是一樣的，可以記載字母、字符及數(shù)字信息，通過粘合或熱合與塑料或紙牢固地整合在一起，形成磁卡。磁條記錄信息的方法是變化磁的極性，一部解碼器可以識(shí)讀到磁性變換，并將它們轉(zhuǎn)換成字母或數(shù)字的形式。IC卡技術(shù)IC卡（IntegratedCircuitCard），即“集成電路卡”在日常生活中已隨處可見。實(shí)際上是一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，如有必要還可附加計(jì)算能力。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的IC卡應(yīng)用系統(tǒng)通常包括：IC卡、IC卡接口設(shè)備（IC卡讀寫器）、PC，較大的系統(tǒng)還包括通信網(wǎng)絡(luò)和主計(jì)算機(jī)等，如圖所示。自動(dòng)識(shí)別技術(shù)舉例光符號(hào)識(shí)別語音識(shí)別虹膜識(shí)別指紋識(shí)別IC卡條形碼IC卡：基本組成IC卡：由持卡人掌管，記錄持卡人特征代碼、文件資料的便攜式信息載體。接口設(shè)備：即IC卡讀寫器，是卡與PC信息交換的橋梁，且常是IC卡的能量來源。核心為可靠的工業(yè)控制單片機(jī)，如Intel的51系列等。PC：系統(tǒng)的核心，完成信息處理、報(bào)表生成輸出和指令發(fā)放、系統(tǒng)監(jiān)控管理以及卡的發(fā)行與掛失、黑名單的建立等。網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)：通常用于金融服務(wù)等較大的系統(tǒng)。自動(dòng)識(shí)別技術(shù)舉例光符號(hào)識(shí)別語音識(shí)別虹膜識(shí)別指紋識(shí)別IC卡條形碼IC卡：分類自動(dòng)識(shí)別技術(shù)舉例光符號(hào)識(shí)別語音識(shí)別虹膜識(shí)別指紋識(shí)別IC卡條形碼IC卡：按芯片分類（1）存儲(chǔ)器卡。存儲(chǔ)器卡卡內(nèi)嵌入的芯片為存儲(chǔ)器芯片，這些芯片多為通用E2PROM（或FlashMemory）；無安全邏輯，可對(duì)片內(nèi)信息不受限制地任意存??；卡片制造中也很少采取安全保護(hù)措施；不完全符合或支持ISO/IEC7816國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，而多采用兩線串行通信協(xié)議（I2C總線協(xié)議）或3線串行通信協(xié)議。存儲(chǔ)器卡功能簡(jiǎn)單，沒有（或很少有）安全保護(hù)邏輯，但價(jià)格低廉，開發(fā)使用簡(jiǎn)便，存儲(chǔ)容量增長(zhǎng)迅猛，因此多用于某些內(nèi)部信息無須保密或不允許加密（如急救卡）的場(chǎng)合。特點(diǎn)：IC卡：按芯片分類（2）邏輯加密卡。邏輯加密卡由非易失性存儲(chǔ)器和硬件加密邏輯構(gòu)成，一般是專門為IC卡設(shè)計(jì)的芯片，具有安全控制邏輯，安全性能較好；同時(shí)采用ROM、PROM、E2PROM等存儲(chǔ)技術(shù)；從芯片制造到交貨，均采取較好的安全保護(hù)措施，如運(yùn)輸密碼TC（TransportCard）的取用；支持ISO/IEC7816國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。邏輯加密卡有一定的安全保證，多用于有一定安全要求的場(chǎng)合，如保險(xiǎn)卡、加油卡、駕駛卡、借書卡、IC卡電話和小額電子錢包等。特點(diǎn)：

IC卡：按芯片分類（3）CPU卡。CPU卡也稱智能卡。CPU卡的硬件構(gòu)成包括CPU、存儲(chǔ)器（含RAM、ROM、E2PROM等）、卡與讀寫終端通信的I/O接口及加密運(yùn)算協(xié)處理器CAU，ROM中則存放有COS（ChipOperationSystem，片內(nèi)操作系統(tǒng)）。計(jì)算能力高，存儲(chǔ)容量大，應(yīng)用靈活，適應(yīng)性較強(qiáng)。安全防偽能力強(qiáng)。不僅可驗(yàn)證卡和持卡人的合法性，且可鑒別讀寫終端，已成為一卡多用及對(duì)數(shù)據(jù)安全保密性特別敏感場(chǎng)合的最佳選擇，如手機(jī)SIM卡等。真正意義上的“智能卡”。特點(diǎn)：

CPU卡：按交換界面分類接觸式IC卡

接觸式IC卡的多個(gè)金屬觸點(diǎn)為卡芯片與外界的信息傳輸媒介，成本低，實(shí)施相對(duì)簡(jiǎn)便；非接觸式IC卡則不用觸點(diǎn)，而是借助無線收發(fā)傳送信息，因此在前者難以勝任的交通運(yùn)輸?shù)戎T多場(chǎng)合有較多應(yīng)用。非接觸式IC卡CPU卡：按應(yīng)用領(lǐng)域分類

根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同可將智能卡分為金融卡和非金融卡（即銀行卡和非銀行卡）。金融卡又分為信用卡和現(xiàn)金卡。前者用于消費(fèi)支付時(shí)，可按預(yù)先設(shè)定額度透支資金，后者可用做電子錢包和電子存折，但不得透支。而非金融卡的涉及范圍極廣，實(shí)質(zhì)上囊括了金融卡之外的所有領(lǐng)域，如門禁卡、組織代碼卡、醫(yī)療卡、保險(xiǎn)卡、IC卡身份證、電子標(biāo)簽等。CPU卡：按數(shù)據(jù)傳輸形式分類

根據(jù)與外界數(shù)據(jù)傳輸形式的不同可將智能卡分為串行通信卡和并行通信卡。串行通信卡即為目前最常用的卡，也是目前國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的接口方式。

采用串行方式與外界交換信息，卡芯片引腳較少，易于封裝和接口。但隨著芯片存儲(chǔ)容量的增大，引發(fā)了兩個(gè)問題：一是芯片面積急劇增長(zhǎng)，給卡的封裝帶來困難；二是讀寫時(shí)間過長(zhǎng)，讀寫1MB的容量需要12分鐘。

并行通信卡由于采用并行通信，故無此二弊，但國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中尚無此類接口標(biāo)準(zhǔn)。例如某種P型IC卡的引腳數(shù)多達(dá)32個(gè)，不僅速度極快，而且容量增大。與串行通信卡一樣，它也有存儲(chǔ)型、邏輯加密型和CPU型，并已在納稅申報(bào)等系統(tǒng)中得以應(yīng)用。條形碼技術(shù)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)舉例光符號(hào)識(shí)別語音識(shí)別虹膜識(shí)別指紋識(shí)別IC卡條形碼

條碼是由一組條、空和數(shù)字符號(hào)組成，按一定編碼規(guī)則排列，用以表示一定的字符、數(shù)字及符號(hào)等信息。

條碼識(shí)別是對(duì)紅外光或可見光進(jìn)行識(shí)別，由掃描器發(fā)出的紅外光或可見光照射條碼標(biāo)記，深色的“條”吸收光，淺色的“空”將光反射回掃描器，掃描器將光反射信號(hào)轉(zhuǎn)換成電子脈沖，再由譯碼器將電子脈沖轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)，最后傳至后臺(tái)。條形碼技術(shù)：一維條形碼自動(dòng)識(shí)別技術(shù)舉例光符號(hào)識(shí)別語音識(shí)別虹膜識(shí)別指紋識(shí)別IC卡條形碼一維條碼在使用過程中僅作為識(shí)別信息，它的意義是通過在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中提取相應(yīng)的信息而實(shí)現(xiàn)的。一個(gè)完整的條碼的組成次序依次為：靜區(qū)（前）、起始符、數(shù)據(jù)符、（中間分割符，主要用于EAN碼）、(校驗(yàn)符)、終止符、靜區(qū)（后）。一維條形碼：幾個(gè)基本概念模塊：構(gòu)成條碼的基本單位是模塊，模塊是指條碼中最窄的條或空，模塊的寬度通常以mm或mil（千分之一英寸）為單位。構(gòu)成條碼的一個(gè)條或空稱為一個(gè)單元，一個(gè)單元包含的模塊數(shù)是由編碼方式?jīng)Q定的，有些碼制中，如EAN碼，所有單元由一個(gè)或多個(gè)模塊組成；而另一些碼制，如39碼中，所有單元只有兩種寬度，即寬單元和窄單元，其中的窄單元即為一個(gè)模塊。密度（Density）：條碼的密度指單位長(zhǎng)度的條碼所表示的字符個(gè)數(shù)。模塊尺寸越小，密度越大，所以密度值通常以模塊尺寸的值來表示（如5mil）。通常7.5mil以下的條碼稱為高密度條碼，15mil以上的條碼稱為低密度條碼。寬窄比：對(duì)于只有兩種寬度單元的碼制，寬單元與窄單元的比值稱為寬窄比，一般為2-3左右（常用的有2：1，3：1）。寬窄比較大時(shí)，閱讀設(shè)備更容易分辨寬單元和窄單元，因此比較容易閱讀。一維條形碼：幾個(gè)基本概念（續(xù)）對(duì)比度（PCS）：條碼符號(hào)的光學(xué)指標(biāo)，PSC值越大則條碼的光學(xué)特性越好PCS=（RL-RD）/RL×100%（RL：條的反射率RD：空的反射率）條碼長(zhǎng)度:從條碼起始符前緣到終止符后緣的長(zhǎng)度條碼密度:單位長(zhǎng)度的條碼所表示的字符個(gè)數(shù)雙向條碼：條碼的兩段都可以作為掃描起點(diǎn)的。中間分隔符：在條碼符號(hào)中，位于兩個(gè)相鄰的條碼符號(hào)之間且不代表任何信息的空。連續(xù)性條碼：在條碼字符中，兩個(gè)相鄰的條碼字符之間沒有中間分隔符的條碼。非連續(xù)性條碼：在條碼字符中，兩個(gè)相鄰的條碼字符之間存在中間分隔符的條碼。一維條形碼：譯碼原理激光掃描儀通過一個(gè)激光二極管發(fā)出一束光線，照射到一個(gè)旋轉(zhuǎn)的棱鏡或來回?cái)[動(dòng)的鏡子上，反射后的光線穿過閱讀窗照射到條碼表面，光線經(jīng)過條或空的反射后返回閱讀器，由一個(gè)鏡子進(jìn)行采集、聚焦，通過光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，該信號(hào)將通過掃描期或終端上的譯碼軟件進(jìn)行譯碼。UPC碼（統(tǒng)一商品編碼）在1973年由美國(guó)超市工會(huì)推行，是世界上第一套商用的條形碼系統(tǒng)，主要應(yīng)用在美國(guó)和加拿大。UPC碼包括UPC-A和UPC-E兩種系統(tǒng)，UPC只提供數(shù)字編碼，限制位數(shù)（12位和7位），需要檢查碼，允許雙向掃描，主要應(yīng)用在超市與百貨業(yè)。我們?cè)诿绹?guó)進(jìn)口的商品上可以看到。

UPC-A碼

UPC-E碼

EAN碼是國(guó)際物品編碼協(xié)會(huì)制定的一種商品用條碼，通用于全世界。EAN碼符號(hào)有標(biāo)準(zhǔn)版（EAN-13）和縮短版（EAN-8）兩種，我國(guó)的通用商品條碼與其等效，日常購(gòu)買的商品包裝上所印的條碼一般就是EAN碼。

EAN-13碼

EAN-8碼

ITF25碼

交叉25碼是一種條和空都表示信息的條碼，交插25碼有兩種單元寬度，每一個(gè)條碼字符由五個(gè)單元組成，其中二個(gè)寬單元，三個(gè)窄單元。在一個(gè)交插25碼符號(hào)中，組成條碼符號(hào)的字符個(gè)數(shù)為偶數(shù)，當(dāng)字符是奇數(shù)個(gè)時(shí)，應(yīng)在左側(cè)補(bǔ)0變?yōu)榕紨?shù)。條碼字符從左到右，奇數(shù)位置字符用條表示，偶數(shù)位字符用空表示。交插25碼的字符集包括數(shù)字0到9。在物流管理中應(yīng)用較多，主要用于包裝、運(yùn)輸、國(guó)際航空系統(tǒng)的機(jī)票順序編號(hào)、汽車業(yè)及零售業(yè)。

ITF25條碼

39碼和93碼

Code39碼可供使用者雙向掃瞄的分散式條碼。僅有兩種單元寬度：寬單元和窄單元。寬單元寬度為窄單元的1到3倍。39碼的每一個(gè)條碼字符由九個(gè)單元組成，其中有三個(gè)寬單元，其余是窄單元，因此稱為三九碼。

主要用于工業(yè)、圖書及票證的自動(dòng)化管理。Code93碼與39碼具有相同的字符集，但它的密度要比39碼高，所以在面積不足的情況下，可以用93碼代替39碼。Code

39碼

Code93碼

庫德巴碼和Code128碼

CODABAR碼也可表示數(shù)字和字母信息，主要用于醫(yī)療衛(wèi)生、圖書情報(bào)、物資、照片沖洗業(yè)等領(lǐng)域的自動(dòng)識(shí)別。

Code128碼可表示ASCII0到ASCII127共計(jì)128個(gè)ASCII字符。

庫德巴碼

Code128碼

庫德巴碼和Code128碼

Industrial25碼只能表示數(shù)字，有兩種單元寬度。每個(gè)條碼字符由五個(gè)條組成，其中兩個(gè)寬條，其余為窄條。這種條碼的空不表示信息，只用來分隔條，一般取與窄條相同的寬寬度。

Matrix25碼只能表示數(shù)字0到9。當(dāng)采用Matrix25碼的編碼規(guī)范，而采用ITF25碼的啟始符和終止符時(shí)，生成的條碼就是中國(guó)郵政碼。我公司的LabelShop條碼標(biāo)簽打印軟件可打印中國(guó)郵政碼

。

Industrial25條碼

Matrix25碼

一維條形碼：典型一維條形碼制比較二維條形碼二維碼利用某種特定的幾何圖形按一定規(guī)律在平面（二維方向上）分布的黑白相間的圖形記錄數(shù)據(jù)符號(hào)信息的；在代碼編制上巧妙地利用構(gòu)成計(jì)算機(jī)內(nèi)部邏輯基礎(chǔ)的“0”、“1”比特流的概念，使用若干個(gè)與二進(jìn)制相對(duì)應(yīng)的幾何形體來表示文字?jǐn)?shù)值信息，通過圖象輸入設(shè)備或光電掃描設(shè)備自動(dòng)識(shí)讀以實(shí)現(xiàn)信息自動(dòng)處理。二維碼具有條碼技術(shù)的一些共性：每種碼制有其特定的字符集；每個(gè)字符占有一定的寬度；具有一定的校驗(yàn)功能等。同時(shí)還具有對(duì)不同行的信息自動(dòng)識(shí)別功能、及處理圖形旋轉(zhuǎn)變化等特點(diǎn)。一維條形碼與二維條形碼的比較一維條形碼特點(diǎn)：可直接顯示內(nèi)容為英文、數(shù)字、簡(jiǎn)單符號(hào)；貯存數(shù)據(jù)不多，主要依靠計(jì)算機(jī)中的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫：保密性能不高；損污后可讀性差。二維條形碼特點(diǎn)：可直接顯示英文、中文、數(shù)字、符號(hào)、圖型；貯存數(shù)據(jù)量大，可存放1K字符，可用掃描儀直接讀取內(nèi)容，無需另接數(shù)據(jù)庫；保密性高（可加密），安全級(jí)別最高時(shí)，損污50%仍可讀取完整信息。條形碼技術(shù)：二維條形碼目前，世界上應(yīng)用最多的二維條碼符號(hào)有AztecCode、PDF417、DataMatrix、QRCode、Code16K等。Code16KDataMatrixPDF417AztecCodeQRCode二維條形碼的類型1.線性堆疊式二維碼在一維條形碼的基礎(chǔ)上，將多個(gè)一維碼在縱向堆疊而產(chǎn)生的。主要有Code16K、Code49.PDF417等。2.矩陣式二維碼采用統(tǒng)一的黑白方塊的組合。主要有Aztec、MaxiCode、QRCode、DataMatrix等。3.郵政碼通過不同長(zhǎng)度的條進(jìn)行編碼。主要有Postnet、BPO4-State等。PDF417二維條碼

PDF417是一種堆疊式二維條碼，目前應(yīng)用最為廣泛。PDF417條碼是由美國(guó)SYMBOL公司發(fā)明的，PDF（Po