条码和射频技术.ppt
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1、自动识别技术包括:光字符识别技术、条码技术、射频识别技术、磁识别技术、语音识别技术、图形识别技术和生物识别技术。其中光学字符识别技术、条码识别技术、语音识别技术在邮政中应用较为广泛。本章主要介绍光学字符识别技术、条码识别技术、射频识别技术、语音识别技术。自动识别技术的特点:准确性自动数据采集,彻底消除人为错误;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,可与信息管理系统无缝联结。,一、光学字符识别技术,光学字符识别技术,是针对印刷体字符,采用光学的方式将文档资料转换成为原始资料黑白点阵的图像文件,然后通过识别软件将图像中的文字转换成文本格式,以便文字处理软件进一步编辑加工的系
2、统技术。,光学字符识别,即OCR(Optical Character Recognize)它是属于模式识别(Pattern Recognition,PR)领域的一个重要分支。,1、原理和方法模板识别原理:首先根据手写数字的特点建立模板储存在识别装置内,再把应予以识别的字符和识别装置内所储存的模板进行比较。基于字符点特征的识别方法:文字是一种简单的线状图形,对识别有价值的信息集中在文字笔道的中心线即文字骨架上,所以我国邮政编码的识别主要采用基于字符点特征的识别方法。,一、光学字符识别的原理和方法,二、基于字符点特征的识别过程1、学习阶段(1)字形特征分析分枝特征:端点、连点、三节点、四节点长度特
3、征:方向特征:某一点的方向代表了笔记的走向,共分为八个方向(2)链码编制:根据字形分析得到某种字形的辨认特征后,需要用专门的符号将辨认特征制成一种特殊的图形,由于这种图形是由一个个圆环符号构成,连在一起很象一根链条,故称为链码编制。(3)链码存储:将“0”和“1”的符号编制成记忆特征表,并按字形粗分类的顺序存入计算机内存中,作为标准字库使用,这一过程称为“链码存储”。,2、阅读阶段(1)光电转换 利用光学装置和光敏器件将字符图形的光学信号转变为模拟电信号。常用的转换装置有:光敏管、摄像管、固体光敏集成器件、CCD等。(2)正量储存:光电转换后的输出信息为模拟电信号,必须将其进行模数转换才能被计
4、算机识别。在技术上制订一个基准电压作为阈值,采用二值化处理方法。二值化的过程即为“正量”。这样就将数字的光学图形转变成了一系列的“0”和“1”电子图形,以矩阵的形式存放于计算机中。,3、识别判断阶段(1)信息预处理 去污、平滑、细化(2)分类(3)跟踪抽取特征分枝特征的抽取方向特征的抽取长度特征的抽取(4)顺序逻辑判断,准备样本,针对特定的应用,准备样本集。并利用图像处理技术,将样本标准化。,例:美国邮政服务(USPS)数据库,应用实例(信封上邮政编码的识别),对样本做主分量分析(PCA),计算样本集的主分量(特征图),准备K-L变换矩阵,例:美国邮政服务(USPS)数据库的特征图,图像采集,
5、利用摄像头采集大小适中、亮度适中的信封图像,邮政编码的定位,利用邮政编码边框的颜色信息,分割出邮政编码边框图像,邮政编码的定位,轮廓提取,并使用Hough变换,检测出邮政编码的具体位置,邮政编码图像的提取,提取出邮政编码图像,并根据图像倾角,进行姿势校正,灰度化,将图像灰度化,二值化,将图像二值化,笔画粗细调整,将图像中的文字笔画粗细做调整,图像标准化并识别,将图像标准化为16X16大小,并识别,二、物流条码技术,条码技术在仓库的应用,案例导入,返回,条码的概念条码是由一组规则排列的条、空以及对应字符组成的标记。“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
6、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。条码的构成一个完整的条码的组成次序依次为:静区(前)、起始字符、数据字符(中间分隔符,主要用于EAN码)、校验字符、终止字符、静区(后),返回,条码的编码方式条码的编码方法是指条码中条、空的编码规则以及二进制的逻辑表示的设置。,条码的编码方法有两种,模块组合法,宽度调节法,返回,通用商品条码,储运单元条码,贸易128条码,返回,EAN-13码编码规则,前缀码厂商识别码商品项目代码校验码,X13X12X11X10X9X8X7 X6X5X4X3X2 X1,厂商识别代码(7位),商品项目代码,校验码,EAN-13码编码
7、规则,采用模块组合法,从空白区开始共113个模块,每个模块长0.33mm。,二维条码二维条码是指在水平和垂直方向的二维空间存储信息的条码。,返回,二维条码的分类线性堆叠式二维码矩阵式二维码邮政码,PDF417在物流中的应用:发货方将单据的内容编成一张PDF417条码标签,打印在送货单据上。在各个环节中使用二维条码阅读器扫描条码,信息立即录入到计算机管理系统中,既快速又准确,使得整个物流过程的效率大大提高。,二维条码的特点(以PDF417为例):数据容量更大准确性更高编码范围广纠错能力强保密防伪性好,返回,条码识读原理由光源发出的光线经过光学系统照射到条码符号上面。被反射回来的光经过光学系统成像
8、在光电转换器上,使之产生电信号。信号经过电路放大之后产生一模拟电压,它与照射到条码符号上被反射回来的光成正比。再经过滤波、整形,形成与模拟信号对应的方波信号,经译码器解释为计算机可以直接接受的数字信号。,返回,原理图,常用条形码扫描器的工作方式及性能分析,返回,常用条形码扫描器的工作方式及性能分析(续),返回,类别 项目,条形码阅读设备选择扫描设备的几个主要技术参数:分辨率扫描景深扫描宽度扫描速度一次识别率误码率,返回,条码技术可跟踪产品从生产到销售的全过程(一):贴有条码的商品开始从制造企业处被运送到物流中心;物流中心验收人员手持条码识读器依次扫描运送过来的货品,货品信息自动进入计算机系统,
9、系统指派货品的存放储位;货品被放到入库的输送带上,输送带开始端的台式条码识读器扫描货品条码,将信息反馈给计算机系统;计算机系统将该货品存放的储位信息发给巷道机,巷道机将该货品放到指定的储位上,入库完毕;超市订单到达物流中心后,计算机系统将订单数据转换成拣货信息并将拣货指令发送给巷道机;,返回,条码技术可跟踪产品从生产到销售的全过程(二):巷道机根据拣货信息拣取对应储位上的货品,然后将其放到传送带上,传送带再将货品送到自动分拣系统的输送带上;自动分拣系统入口处的台式条码识读器扫描货品条码,并反馈给计算机系统,计算机系统将该货品的发货指令发送给自动分拣系统,当货品到达要货超市的滑道出口时,自动分拣
10、系统将货品送入该出口,这样货品就被分拣出来;配送司机将货品送到超市后,超市验收人员用手持条码识读器验收货品,不在订单之内的货品,识读器将会报警;顾客买好商品后,收银员会将会用手持(或台式)条码识读器扫描所有的货品,扫描完毕,POS机自动显示商品总金额,收银后商品就到了顾客手中。,返回,三、无线射频技术,无线射频技术,2004年全球最大的零售商沃尔玛的一项决议,把无线射频识别(Radio Frequency Identification,简称RFID)这项技术推到了聚光灯下。沃尔玛要求其前100家供应商在2005年1月之前向其配送中心发送货盘和包装箱时使用RFID技术,2006年1月前在单件商品
11、中使用这项技术。,沃尔玛的决议,案例导入,返回,RFID的定义及发展历史射频识别技术RFID(Radio Frequency Identification)是二十世纪80年代出现,90年代后进入实用化阶段。是以无线信道作为传输媒体,建网迅速,通信灵活,可以为用户提供快捷、方便、实时的网络连接,是实现移动通信的关键技术之一。射频识别的标签与识读器之间利用感应、无线电波或微波进行非接触双向通信,实现标签存储信息的识别和数据交换。,返回,射频识别技术最突出的特点是可以非接触识读(识读距离可以从十厘米至几十米)、可识别高速运动物体、抗恶劣环境能力强,一般污垢覆盖在标签上不影响标签信息的识读,保密性强、
12、可同时识别多个识别对象等,应用领域广阔。常用于移动车辆的自动识别、资产跟踪、生产过程控制等。由于射频标签较条码标签成本偏高,目前在物流过程,很少象条码那样用于消费品标识,多数用于物流器具,如可回收托盘、包装箱的标识。,射频识别识读器与标签之间的耦合方式射频识别识读器与标签之间的耦合方式有三种,静电耦合、感应耦合和微波。静电耦合系统,识读距离在2mm以下,我们常见的“信息钮”就是以静电耦合方式获取信息的,可用于固定货物的巡检等。感应耦合系统,识读器天线发射的磁场无方向性,可以不考虑货物上射频标签位置和方向,常用于移动物品的识别、分拣。微波射频识别系统,识读微波方向性很强,一般用于高速移动物体,如
13、运输车辆的识别等。,RFID系统的组成电子标签(Tag),信号发射机,储存商品信息,可重复使用.解读器(Reader),信号接收机读取商品信息接收天线(Antenna):在标签和读写器之间传递射频信号,RF使用界面,形状、大小各异的FRID标签,被密封的FRID标签,读写器基本功能构造示意,RFID与条形码的区别有无写入信息或更新内存的能力(条形码的内存不能更改)射频标签不像条形码,它特有的辨识器不能被复制。标签的作用不仅仅局限于视野之内,因为信息是由无线电波传输,而条形码必须在视野之内。由于条形码成本较低,有完善的标准体系,已在全球散播,所以已经被普遍接受,从总体来看,射频技术只被局限在有限
14、的市场份额之内。,返回,RFID的特点快速扫描体积小型化、形状多样化抗污染能力和耐久性可重复使用穿透性和无障碍阅读数据的记忆容量大安全性,返回,RFID工作原理标签进入磁场后,如果接收到阅读器发出的特殊射频信号,就能凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(即Passive Tag,无源标签或被动标签),或者主动发送某一频率的信号(即Active Tag,有源标签或主动标签),阅读器读取信息并解码后,送至中央信息系统进行有关数据处理。,返回,RFID的工作原理图,RFID系统的分类EAS(Electronic Article Surveillance)系统便携式数据采集系统网络系统
15、定位系统。,返回,优点UHF-RFID射频识别技术的优点在于拥有一套完整的协议,从而保证了其突出的抗干扰能力,并使其在多个设备同时工作时有高度的稳定性、可靠性与智能性。每一个射频识别卡都拥有一个全球唯一的地址码,本识别系统利用该地址码对应出租车、军、警车辆的相关信息还包括车辆购车年代,上牌时间,所属公司,车辆型号,车主姓名、住址、电话、身份证号、驾驶证号、违章记录,甚至车辆照片等信息。,1、识别准确率高。2、支持较高车流量。采用跳频技术,抗同频间干扰的效果好,可同时进行多辆出租车、军警车的识别。3、采用全球唯一的地址标示车辆身份,可靠、安全、无重号。4、操作简单。固定识别站、控制中心可以无人值
16、守,且操作界面图形化,简单易学;而电子身份证无需司机任何操作。5、备有移动识别站(手持式读写器),提供特殊情况下使用。6、移动识别站的移动性非常强,可以在任何GSM网络覆盖的地点与控制中心交换据 7、设备成本低。有效的降低了系统成本。,8、系统功能的可扩展性强。比如,可以在市区内各主要交叉路口也安装识别站,再配合电子地图就可以绘制出每辆出租车的大致运行路线。可以把电子身份证拓展到任意汽车,不仅仅是出租车,对所有的车辆进行实时的监控,提升交通管理的水平。还可以在电子身份证上加装输入设备,以便输入乘客身份证等信息,并同公安局身份证查询系统联网,由此可以统计到乘坐出租车的乘客的信息,进一步增强安全性
17、。,系统组成安装于各出租车、军、警车辆车牌内的射频识别卡;安装于各出入路口、关卡口的固定识别读写器;安装于机动车上的移动(应急)识别读写器(或手持式读写器)安装于公安局信息中心的控制中心;,系统主要功能1.射频识别读写器可以实时的读到每一辆过往出租车、军、警车辆的车牌号、购车年代,上牌时间,所属公司,车辆型号,车主姓名、住址、电话、身份证号、驾驶证号、违章记录,车辆照片等信息。2所有出入路口、关卡口的出租车和军警车辆的车牌号、出城时间、入城时间等信息可以通过网络实时的汇总到控制中心,动态显示在屏幕上,同时保存记录供相关人员查询。查询员可以输入车牌号查询出、入城记录,也可以输入识别站号码查询某公
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