自動識別技術概論

【摘 要】本文主要講了幾種常見的自動識別技術，論述了其優(yōu)缺點及應用，重點討論射頻識別技術。

【關鍵詞】自動識別技術 射頻識別技術 優(yōu)缺點 應用

前言：自動識別技術是一門集多學科于一體的高新技術學科，近幾年在全球飛速發(fā)展。目前，條形碼的應用已普及，射頻識別技術和生物識別等技術在中國也發(fā)展迅速，國家已把“大力發(fā)展RFID”列入“十一五”計劃綱要。自動識別使數(shù)據(jù)處理速率大大提升，最終使成本大幅降低。

一、自動識別技術簡介

自動識別技術就是應用一定的識別裝置，通過被識別物品和識別裝置之間的接近活動，自動地獲取被識別物品的相關信息，并提供給后臺的計算機處理系統(tǒng)來完成相關后續(xù)處理的一種技術。

二、自動識別系統(tǒng)種類

自動識別系統(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

a.聲音識別技術。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行對比，把最接近的作為識別結果。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)的識別結果。優(yōu)缺點：實現(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。應用：電信，語音情感識別等。

b.生物特征識別技術。生物特征識別技術是對某人的物理特征或行為特征用自動化方法予以辨識或認證的技術，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）、鍵盤敲擊識別、簽字識別。所有的生物識別工作都包括4個步驟：原始數(shù)據(jù)獲取、抽取特征、比較和匹配。

①人臉識別技術。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，進一步獲取每個人臉中所蘊涵的身份特征，并通過與已知人臉對比來識別人臉的身份?？赏ㄟ^視頻技術和熱成像技術來捕捉面部圖像，前者是通過一個標準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血管的血液產(chǎn)生的熱線來產(chǎn)生面部圖像[1]。優(yōu)缺點：在實際環(huán)境中可以進行多個人臉的識別，但因系統(tǒng)對周圍的光線環(huán)境敏感，會影響識別的準確性，此外對于人面部發(fā)飾，衰老等因素，需進行人工智能補償后識別。應用：自動門禁控制系統(tǒng)、身份證件的鑒別，公安刑偵追逃等。

③簽名識別。簽名識別，也被稱為簽名力學辨識，是由于個人書寫習慣的差異。簽名鑒定有在線簽名鑒定和離線簽名鑒定兩種。前者比后者會多采集書寫人握筆方式，書寫壓力等動態(tài)信息，固不容易被偽造。優(yōu)缺點：容易被大眾認可，但其會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

a.條碼技術。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：信息采集速度快，可靠性高，使用靈活，成本低等優(yōu)點。但其存儲信息少，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。應用：POS系統(tǒng)。

b.光學字符識別（OCR）。OCR是指通過掃描等光學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算機文字的過程。優(yōu)缺點：其優(yōu)點是人眼可識度，可掃描。但輸入速度和可靠性不及條碼，以目前的技術，基本無法正確識別手寫中文字體。應用：辦公室自動化中的文本輸入，郵件自動處理與自動獲取文本過程相關的其他領域，這些領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。磁條（卡）技術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，當讀卡設備的磁頭掠過磁條時，可對磁條進行現(xiàn)場讀寫操作。優(yōu)缺點：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)存儲量小，容易磨損，撕毀，不能彎折。應用：銀行ATM卡，公交卡。

d.IC卡識別技術。IC卡指將可編程設置的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：具有存儲容量大，體積小，重量輕，抗干擾能力強，易于使用，安全性高，使用壽命長等優(yōu)點。但由于觸點暴露在外面，有可能因為人為的原因或靜電而損壞。

應用：電話IC卡，手機SIM卡，智能水表，電表。

e.射頻識別技術

①射頻技術概念。射頻技術指由掃描器發(fā)射一特定頻率的無線電波能量給接收器來驅(qū)動接收器電路將內(nèi)部的代碼送出，此時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。較常見的應用有無線射頻識別。

②射頻識別技術概念。射頻識別技術是指可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學接觸。

③射頻識別技術的基本原理。射頻識別技術的基本原理是電磁理論。射頻標簽用于裝載識別信息，射頻讀寫器用于獲取信息。射頻標簽與射頻讀寫器之間利用感應、無線電波或微波能量進行非接觸雙向通信，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，從而達到識別的目的。射頻識別系統(tǒng)通常由標簽、讀寫器、計算機通信網(wǎng)絡三部分組成。常用的有低頻（125k～134.2K）、高頻、超高頻，微波等。

④優(yōu)缺點：識別距離遠，數(shù)存儲量大，信息存儲時間長，可以同時識別多個標簽，有全球唯一ID，難以偽造。但相對條碼成本較高。射頻識別標簽具有可讀寫能力，不需要對準，不會被強磁場洗去信息。

⑤應用：高速公路不停車收費系統(tǒng)，不需刷卡自動安全門禁系統(tǒng)，電子通關，通關車輛驗證與放行等。

總結：本文通過材料搜集與整理并結合自己現(xiàn)有的知識簡要概述了自動識別技術概念及其常用的幾種技術的優(yōu)缺點及應用。希望本文對讀者有些許幫助。

參考文獻：

[1]董立鋒.人臉識別技術在信息系統(tǒng)身份認證中的應用.四川大學.2004

[2]游戰(zhàn)清，李蘇劍.射頻識別技術（RFID）理論與應用.電子工業(yè)出版社.2004.8

作者簡介：

盧學燕（1991.5～），女，甘肅省臨夏回族自治州，西北師范大學，2011級本科生，研究方向：電子信息工程。