【摘 要】本文主要講了幾種常見的自動(dòng)識別技術(shù),論述了其優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用,重點(diǎn)討論射頻識別技術(shù)。
【關(guān)鍵詞】自動(dòng)識別技術(shù) 射頻識別技術(shù) 優(yōu)缺點(diǎn) 應(yīng)用
前言:自動(dòng)識別技術(shù)是一門集多學(xué)科于一體的高新技術(shù)學(xué)科,近幾年在全球飛速發(fā)展。目前,條形碼的應(yīng)用已普及,射頻識別技術(shù)和生物識別等技術(shù)在中國也發(fā)展迅速,國家已把“大力發(fā)展RFID”列入“十一五”計(jì)劃綱要。自動(dòng)識別使數(shù)據(jù)處理速率大大提升,最終使成本大幅降低。
一、自動(dòng)識別技術(shù)簡介
自動(dòng)識別技術(shù)就是應(yīng)用一定的識別裝置,通過被識別物品和識別裝置之間的接近活動(dòng),自動(dòng)地獲取被識別物品的相關(guān)信息,并提供給后臺的計(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)。
二、自動(dòng)識別系統(tǒng)種類
自動(dòng)識別系統(tǒng)可分為針對物(“無生命”)和針對人(“有生命”)的識別兩類。
(一)“有生命”識別技術(shù)
a.聲音識別技術(shù)。語音識別是一種將人講話發(fā)出的語音通信聲波識別成為一種能夠表達(dá)通信消息的符號序列,有匹配識別和檢測識別兩種方式。其中匹配識別是指語音聲波與系統(tǒng)中已存在的聲波模型進(jìn)行對比,把最接近的作為識別結(jié)果。檢測識別指把系統(tǒng)模型中與輸入的語音聲波相匹配的符號或符號序列作為系統(tǒng)的識別結(jié)果。優(yōu)缺點(diǎn):實(shí)現(xiàn)非接觸式的數(shù)據(jù)采集,對手腳的使用無阻礙。但其識別率較低。應(yīng)用:電信,語音情感識別等。
b.生物特征識別技術(shù)。生物特征識別技術(shù)是對某人的物理特征或行為特征用自動(dòng)化方法予以辨識或認(rèn)證的技術(shù),包括人臉識別、指紋識別、視網(wǎng)膜識別、語音識別(語音識別可以進(jìn)行身份和語音內(nèi)容的識別,只有前者屬于生物特征識別技術(shù))、鍵盤敲擊識別、簽字識別。所有的生物識別工作都包括4個(gè)步驟:原始數(shù)據(jù)獲取、抽取特征、比較和匹配。
①人臉識別技術(shù)。人臉識別是指對輸入的人臉圖象或者視頻流,先判人臉是否存在,若存在,則提取臉部信息,并依據(jù)這些信息,進(jìn)一步獲取每個(gè)人臉中所蘊(yùn)涵的身份特征,并通過與已知人臉對比來識別人臉的身份。可通過視頻技術(shù)和熱成像技術(shù)來捕捉面部圖像,前者是通過一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的攝像頭攝取面部的圖像或一系列圖像,從而記錄一些核心數(shù)據(jù),后者是通過分析面部的由毛細(xì)血管的血液產(chǎn)生的熱線來產(chǎn)生面部圖像[1]。優(yōu)缺點(diǎn):在實(shí)際環(huán)境中可以進(jìn)行多個(gè)人臉的識別,但因系統(tǒng)對周圍的光線環(huán)境敏感,會(huì)影響識別的準(zhǔn)確性,此外對于人面部發(fā)飾,衰老等因素,需進(jìn)行人工智能補(bǔ)償后識別。應(yīng)用:自動(dòng)門禁控制系統(tǒng)、身份證件的鑒別,公安刑偵追逃等。
③簽名識別。簽名識別,也被稱為簽名力學(xué)辨識,是由于個(gè)人書寫習(xí)慣的差異。簽名鑒定有在線簽名鑒定和離線簽名鑒定兩種。前者比后者會(huì)多采集書寫人握筆方式,書寫壓力等動(dòng)態(tài)信息,固不容易被偽造。優(yōu)缺點(diǎn):容易被大眾認(rèn)可,但其會(huì)隨著人各方面的改變而變化。
除此之外,還有我們熟悉的指紋識別,視網(wǎng)膜識別等,他們是人體固有的特征,不會(huì)受環(huán)境或年齡變化而改變,且視網(wǎng)膜不可見,因此最難偽造。
(二)“無生命”識別技術(shù)
a.條碼技術(shù)。條碼是由一組按一定編碼規(guī)則排列的條、空符號,用以表示一定的字符、數(shù)字及符號組成的信息。優(yōu)缺點(diǎn):信息采集速度快,可靠性高,使用靈活,成本低等優(yōu)點(diǎn)。但其存儲(chǔ)信息少,被污染后無法讀取數(shù)據(jù),且沒有辦法做到全球唯一ID號。應(yīng)用:POS系統(tǒng)。
b.光學(xué)字符識別(OCR)。OCR是指通過掃描等光學(xué)輸入方式將文字根據(jù)其亮暗確定其形狀,從而轉(zhuǎn)化為圖像信息,再利用字符識別方法將形狀翻譯成計(jì)算機(jī)文字的過程。優(yōu)缺點(diǎn):其優(yōu)點(diǎn)是人眼可識度,可掃描。但輸入速度和可靠性不及條碼,以目前的技術(shù),基本無法正確識別手寫中文字體。應(yīng)用:辦公室自動(dòng)化中的文本輸入,郵件自動(dòng)處理與自動(dòng)獲取文本過程相關(guān)的其他領(lǐng)域,這些領(lǐng)域包括支票和文件識度,訂單數(shù)據(jù)輸入等。
c.磁條(卡)技術(shù)。磁條(卡)技術(shù)是利用貼在卡上的磁條來記錄信息。磁條表面涂有磁性材料,當(dāng)讀卡設(shè)備的磁頭掠過磁條時(shí),可對磁條進(jìn)行現(xiàn)場讀寫操作。優(yōu)缺點(diǎn):使用便捷,成本低廉,安全性較高,能粘附在不同規(guī)格和形式的基材上。但數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量小,容易磨損,撕毀,不能彎折。應(yīng)用:銀行ATM卡,公交卡。
d.IC卡識別技術(shù)。IC卡指將可編程設(shè)置的IC芯片放在卡片中,使卡片具有更多的功能。通常所說的IC卡為接觸式IC卡。優(yōu)缺點(diǎn):具有存儲(chǔ)容量大,體積小,重量輕,抗干擾能力強(qiáng),易于使用,安全性高,使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。但由于觸點(diǎn)暴露在外面,有可能因?yàn)槿藶榈脑蚧蜢o電而損壞。
應(yīng)用:電話IC卡,手機(jī)SIM卡,智能水表,電表。
e.射頻識別技術(shù)
①射頻技術(shù)概念。射頻技術(shù)指由掃描器發(fā)射一特定頻率的無線電波能量給接收器來驅(qū)動(dòng)接收器電路將內(nèi)部的代碼送出,此時(shí)掃描器便接收此代碼。接收器不使用電池,是無接觸式的,固不怕污染,且其晶片密碼是世界唯一的。較常見的應(yīng)用有無線射頻識別。
②射頻識別技術(shù)概念。射頻識別技術(shù)是指可通過無線電訊號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù),而無需識別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。
③射頻識別技術(shù)的基本原理。射頻識別技術(shù)的基本原理是電磁理論。射頻標(biāo)簽用于裝載識別信息,射頻讀寫器用于獲取信息。射頻標(biāo)簽與射頻讀寫器之間利用感應(yīng)、無線電波或微波能量進(jìn)行非接觸雙向通信,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換,從而達(dá)到識別的目的。射頻識別系統(tǒng)通常由標(biāo)簽、讀寫器、計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)三部分組成。常用的有低頻(125k~134.2K)、高頻、超高頻,微波等。
④優(yōu)缺點(diǎn):識別距離遠(yuǎn),數(shù)存儲(chǔ)量大,信息存儲(chǔ)時(shí)間長,可以同時(shí)識別多個(gè)標(biāo)簽,有全球唯一ID,難以偽造。但相對條碼成本較高。射頻識別標(biāo)簽具有可讀寫能力,不需要對準(zhǔn),不會(huì)被強(qiáng)磁場洗去信息。
⑤應(yīng)用:高速公路不停車收費(fèi)系統(tǒng),不需刷卡自動(dòng)安全門禁系統(tǒng),電子通關(guān),通關(guān)車輛驗(yàn)證與放行等。
總結(jié):本文通過材料搜集與整理并結(jié)合自己現(xiàn)有的知識簡要概述了自動(dòng)識別技術(shù)概念及其常用的幾種技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用。希望本文對讀者有些許幫助。
參考文獻(xiàn):
[1]董立鋒.人臉識別技術(shù)在信息系統(tǒng)身份認(rèn)證中的應(yīng)用.四川大學(xué).2004
[2]游戰(zhàn)清,李蘇劍.射頻識別技術(shù)(RFID)理論與應(yīng)用.電子工業(yè)出版社.2004.8
作者簡介:
盧學(xué)燕(1991.5~),女,甘肅省臨夏回族自治州,西北師范大學(xué),2011級本科生,研究方向:電子信息工程。