第三章 自动识别技术

第三章自动识别技术一、自动识别技术的基本概念自动识别技术是将信息数据自动识读、自动输入计算机的重要方法和手段，它是以计算机技术和通信技术为基础的综合性科学技术。

当今信息社会离不开计算机，正是由于自动识别技术的崛起，为计算机提供了快速、准确地进行数据采集输入的有效手段，解决了计算机通过键盘手工数据输入速度慢、错误率高所造成的“瓶颈”难题，因而自动识别技术作为一种先导性的高新技术，正迅速为人们所接受。

（一）自动识别的定义识别: 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象相对比，评价是否一致。

人脑是个具有海量存储的数据库、信息库、知识库，人类通过感官把看到的、听到的、嗅到的、尝到的与触摸到的事物都储存在大脑里。

当再次遇到以前接触过的事物时，就会将此事物与大脑中的记忆影象比对，判断两者是否相同，有何差异。

对于机器而言，识别即指自动识别，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。

也就是说，用机器来实现人对各种事物或现象的检测、分析、描述、辨识和判断的过程。

研究的是通过机器的自动识别。

这就需要把人们的知识和经验教给机器，为机器制定一些规则和方法，并且让机器具有综合分析和自动分类的判断能力，以使机器能够完成自动识别的任务。

当机器学会自动识别后，可以完成人们自己难以完成的工作。

（二）自动识别技术的起源条码最早出现于上世纪40年代,但得到实际应用和迅速发展还是在近20年。

欧美、日本等国家已普遍使用条码技术,而且正在世界各地迅速推广普及, 其应用领域正在不断扩大。

20世纪40年代后期，美国乔伍德兰德和贝尼希尔佛两位工程师就课时研究用条码表示食品项目以及相应的自动识别设备，并于1949年获得了美国专利。

该团很想微型射箭靶。

称作“公牛眼”条码。

条码技术在我国的应用和发展1988年12月28日，经国务院批准，成立了中国物品编码中心1991年4月，中国物品编码中心（ANCC）代表我国加入国际物品编码协会EAN。

（三）自动识别技术的特点1、准确性：自动数据采集，极大地降低人为错误。

2、高效性：数据采集快速，信息交换可实时进行。

3、兼容性：以计算机技术为基础，可与信息管理系统无缝连接。

（四）自动识别技术的研究领域自动识别技术近几十年在全球范围内得到了迅猛发展，初步形成了一个包括条码技术、磁条磁卡技术、IC卡技术、光学字符识别、射频技术、声音识别及视觉识别等集计算机、光、磁、物理、机电、通信技术为一体的高新技术学科。

（五）自动识别技术应用领域自动识别技术是以计算机技术和通信技术的发展为基础的综合性科学技术，它是信息数据自动识读、自动输入计算机的重要方法和手段，归根到底，自动识别技术是一种高度自动化的信息或者数据采集技术。

广泛应用于商业、邮政、图书管理、仓储、工业生产过程控制、交通等领域，二、自动识别技术的种类（一）条码技术：条码技术的核心是条码符号，我们所看到的条码符号是由一组规则排列的条、空以及相应的数字字符组成，这种用条、空组成的数据编码可以供机器识读，而且很容易译成二进制数和十进制数。

这些条和空可以有各种不同的组合方法，从而构成不同的图形符号，即各种符号体系（也称码制）。

不同码制的条码，适用于不同的应用场合。

（二）光学字符识别技术：光学字符识别（Optical Character Recognition，OCR），是图型识别（Pattern Recognition，PR）的一种技术，其目的就是要让计算机知道它到底看到了什么，尤其是文字资料。

OCR技术能够使设备通过光学的机制来识别字符。

一个OCR识别系统的处理流程如下：首先将标的物的影像输入，然后经过影像前处理、文字特征抽取、比对识别等过程，最后经人工校正将认错的文字更正，将结果输出。

办公自动化中印刷体汉字、英文、日文等文件资料的自动输入；建立汉字文献档案库；语言处理中文书刊资料的自动输入；汉字文本图像的压缩存储和传输；书刊自动阅读器，盲人阅读器；书刊资料的再版输入，古籍整理；智能全文信息管理系统，汉英翻译系统；名片识别管理系统；车牌自动识别系统；网络出版；表格、票据、发票识别系统；身份证识别管理系统；教育系统的应用，如无纸化评卷。

（三）磁条（卡）识别技术：磁条是一层薄薄的由定向排列的铁性强化粒子组成的磁性材料（也称为涂料），用树脂粘合剂将这些磁性粒子严密地粘合在一起，并粘合在诸如纸或者塑料这样的非磁性基片媒介上，就构成了磁卡或者磁条卡。

磁卡属于磁记录介质卡片。

（四）光卡识别技术：由半导体激光材料组成的能够存储记录并再生大量情报的卡式媒介体。

容量大、安全性高、保密性强。

（五）生物识别技术：生物识别技术是指利用可以测量的人体生物学或行为学特征来识别、核实个人身份的一种自动识别技术。

能够用来鉴别身份的生物特征应该具有以下特点：广泛性；唯一性；稳定性；可采集性美国一家高技术公司研制出的虹膜识别系统已经应用在美国得克萨斯州联合银行的三个营业部内。

储户来办理银行业务，无需银行卡，更没有回忆密码的烦恼。

（虹膜能够控制瞳孔大小，并给人们的眼球带来颜色。

在胎儿发育阶段，虹膜就已形成复杂独特的结构，在整个生命历程中保持不变。

这就是虹膜基础的生物识别系统的有效性真实原因，每个人的虹膜都各不相同。

）日本三菱电机公司不久前将“指纹认证装置”微型化，并内置于公司将要推出的手机中。

在使用者打电话时只要用手指触摸手机的传感器部位，手机就能马上识别出指纹是否与使用者事先登记的指纹一致。

如果与事先登记的指纹不相符合，电话就不能接通。

（六）语音识别与视觉识别技术：（七）射频识别技术：射频识别技术的基本原理是电磁理论。

射频识别技术适用的领域：物料跟踪、运载工具和货架识别等要求非接触数据采集和交换的场合。

目前，最流行的应用是在交通运输（汽车、货箱识别）、路桥收费、保安（进出控制）、自动生产和动物标签等方面。

射频识别技术在物流领域中应用较为广泛第二节条码技术条码技术最早产生在风声鹤唳的二十年代，诞生于Westinghouse的实验室里。

那时候对电子技术应用方面的每一个设想都使人感到非常新奇。

他的想法是在信封上做条码标记，条码中的信息是收信人的地址，就象今天的邮政编码。

为此Kermode发明了最早的条码标识，设计方案非常的简单，即一个“条”表示数字“1”，二个“条”表示数字“2”，以次类推。

然后，他又发明了由基本的元件组成的条码识读设备：一个扫描器(能够发射光并接收反射光)；一个测定反射信号条和空的方法，即边缘定位线圈；和使用测定结果的方法，即译码器。

一、条码技术概述1、条码的定义条码是由一组规则排列的条、空以及对应的字符组成的标记，“条”指对光线反射率较低的部分，“空”指对光线反射率较高的部分，这些条和空组成的数据表达一定的信息，并能够用特定的设备识读，转换成与计算机兼容的二进制和十进制信息。

通常对于每一种物品，它的编码是唯一的，对于普通的一维条码来说，还要通过数据库建立条码与商品信息的对应关系，当条码的数据传到计算机上时，由计算机上的应用程序对数据进行操作和处理。

因此，普通的一维条码在使用过程中仅作为识别信息，它的意义是通过在计算机系统的数据库中提取相应的信息而实现的。

2、条码的组成一个完整的条码的组成次序依次为：静区（前）、起始符、数据符、（中间分隔符，主要用于EAN码）、（校验符）、终止符、静区（后）。

其中：静区：没有任何印刷符或条码信息，它通常是白的，位于条码符号的两侧。

静区的作用是提示阅读器即扫描器准备扫描条码符号。

起始字符：条码符号的第一位字符是起始字符，它的特殊条、空结构用于识别一个条码符号的开始。

阅读器首先确认此字符的存在，然后处理由扫描器获得的一系列脉冲。

数据字符：由条码字符组成，用于代表一定的原始数据信息。

终止字符：条码符号的最后一位字符是终止字符，它的特殊条、空结构用于识别一个知形码符号的结束。

阅读器识别终止字符，便可知道条码符号已扫描完毕。

若条码符号的结束。

阅读器就向计算机传送数据住处并向操作者提供“有效读入”的反馈。

终止字符的使用，避免了不完整信息的输入。

当采用校验字符时，终止字符还指示阅读器对数据字符实施校验计算。

起始字符、终止字符的条、空结构通常是不对称的二进制序列。

这一非对称允许扫描器进行双向扫描。

当条码符号被反向扫描时，阅读器会在进行校验计算和传送信息前把条码各字符号重新排列成正确的顺序。

校验字符：在条码制中定义了校验字符。

有些码制的校验字符是必须的，有些码制的校验字符则是可选的。

校验字符是通过对数据字符进行一种算术运算而确定的。

当符号中的各字符被解码器将对其进行同一种算术运算，并将结果与校验字符比较。

若信息一致时，表明了读入信息是有效的。

3、条形码的特点A．输入速度快：键盘输入，一个每分钟打90个字的打字员1.6秒可输入12个字符或字符串，而使用条码，做同样的工作只需0.3秒，速度提高了5倍。

并且能实现“即时数据输入”。

B．可靠性高：键盘输入数据出错率为三百分之一，利用光学字符识别技术出错率为万分之一，而采用条码技术误码率低于百万分之一。

C．采集信息量大：利用传统的一维条码一次可采集几十位字符的信息，二维条码更可以携带数千个字符的信息，并有一定的自动纠错能力。

D．灵活实用：条码标识既可以作为一种识别手段单独使用，也可以和有关识别设备组成一个系统实现自动化识别，还可以和其他控制设备联接起来实现自动化管理。

同时，在没有自动识别设备时，也可实现手工键盘输入。

E.经济便宜。

与其它自动化识别技术相比较，推广应用条码技术，所需费用较长低。

F.自由度大。

识别装置与条码标签相对位置的自由度要比OCR大得多。

条码通常只在一维方向上表达信息，而同一条码上所表示的信息完全相同并且连续，这样即使是标签有部分缺欠，仍可以从正常部分输入正确的信息。

G.设备简单。

条码符号识别设备的结构简单，操作容易，无需专门训练。

H.易于制作。

条码标签易于制作，对印刷技术设备和材料无特殊要求。

缺点：数据不能更改，不可用肉眼直接阅读二、物流条码的标准体系供应链中用以标识物流领域中具体实物的一种特殊代码，是整个供应链过程，包括生产厂家、配销业、运输业、消费者等环节的共享数据。

它贯穿整个贸易过程，并通过物流条码数据的采集、反馈，提高整个物流系统的经济效益。

选用条码时，要根据货物的不同和商品包装的不同，采用不同的条码码制。

单个大件商品，如电视机、电冰箱、洗衣机等商品的包装箱往往采用EAN-13条码。

储运包装箱常常采用ITF-14条码或UCC/EAN-128应用标识条码，包装箱内可以是单一商品，也可以是不同的商品或多件头商品小包装。

ITF条码ITF条码是一种连续型、定长、具有自校验功能，并且条、空都表示信息的双向条码。