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RFID實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)報(bào)告
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
了解智能識(shí)別技術(shù)概念、特點(diǎn)、原理和優(yōu)勢(shì)。
掌握條碼技術(shù)和RFID技術(shù)的各自優(yōu)缺點(diǎn)、技術(shù)特征和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。 了解條碼自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)和RFID自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的組成和工作原理。 了解指紋、視頻、語音識(shí)別系統(tǒng)的組成、工作原理和應(yīng)用特點(diǎn)。
二、實(shí)驗(yàn)原理
1、條碼技術(shù)實(shí)驗(yàn)
�。�1）一維條碼識(shí)別原理
由于不同顏色的物體，其反射的可見光的波長(zhǎng)不同，白色能反射各種波長(zhǎng)的可見光，黑色吸收各種波長(zhǎng)的可見光，所以當(dāng)條形碼掃描光源發(fā)出的光經(jīng)凸透鏡1后，照射到黑白相間的條形碼上時(shí)，反射光經(jīng)凸透鏡2聚焦后，照射到光電轉(zhuǎn)換器上，接收到與白條和黑條相應(yīng)的強(qiáng)弱不同的反射光信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)輸出到放大整電路。在放大電路后需加一整形電路，把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字電信號(hào)，以便計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能準(zhǔn)確判讀。整形電路的脈沖數(shù)字信號(hào)經(jīng)譯碼器譯成數(shù)字、字符信息。
�。�2）二維條碼識(shí)別原理
矩陣式二維碼（又稱棋盤式二維碼）是在一個(gè)矩形空間通過黑、白像素在矩陣中的不同分布進(jìn)行編碼。在矩陣元素位置上，出現(xiàn)方點(diǎn)、圓點(diǎn)或其他形狀點(diǎn)表示二進(jìn)制“1”，不出現(xiàn)點(diǎn)表示二進(jìn)制的“0”，點(diǎn)的排列組合確定了矩陣式二維碼所代表的意義。
行排式二維碼(又稱：堆積式二維碼或?qū)优攀蕉S碼)，其編碼原理是建立在一維碼基礎(chǔ)之上，按需要堆積成二行或多行。
兩者的識(shí)別原理，通過圖像的采集設(shè)備，得到含有條碼的圖像，此后經(jīng)過條 碼定位、分割和解碼三步驟實(shí)現(xiàn)條碼的識(shí)別。
2、RFID技術(shù)實(shí)驗(yàn)
RFID 系統(tǒng)的基本工作原理是：讀寫器通過發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻信號(hào)，當(dāng)裝有電子標(biāo)簽的物體進(jìn)入發(fā)射天線工作區(qū)域時(shí)，受電磁場(chǎng)激勵(lì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，電子標(biāo)簽獲得能量被激活并收到讀寫器的查詢信號(hào)后，將自身編碼等信息通過改變電子標(biāo)簽天線的反射面積，將信息發(fā)送出去；讀寫器接收到從電子標(biāo)簽反射回的微波合成信號(hào)，進(jìn)行解調(diào)和解碼，即可將電子標(biāo)簽儲(chǔ)存的識(shí)別代碼等信息讀取出來，送到RFID 信息處理機(jī)進(jìn)行相關(guān)處理。 本實(shí)驗(yàn)中RFID 系統(tǒng)是由RFID 信息處理機(jī)（帶相關(guān)軟件的PC 機(jī)）、無源超高頻電子標(biāo)簽卡、超高頻讀寫器，RFID 天線一起組成。其工作原理是：搭建好RFID 識(shí)別系統(tǒng)后，讀寫器通過發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻信號(hào)，無源高頻電子標(biāo)簽卡進(jìn)入發(fā)射天線工作區(qū)域，受激勵(lì)電磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電流，電子標(biāo)簽卡獲得能量被激活并收到讀寫器的查詢信號(hào)，然后將儲(chǔ)存的信息通過改變天線的反射面積，將信息發(fā)送出去；讀寫器接收到從電子標(biāo)簽卡反射回來的微波合成信號(hào)，進(jìn)行解調(diào)和解碼，然后將電子標(biāo)簽儲(chǔ)存的識(shí)別代碼等信息讀取出來，送給RFID 信息處理機(jī)進(jìn)行相關(guān)處理。
3、
視覺圖像文字識(shí)別系統(tǒng)是OCR 技術(shù)移植到數(shù)字移動(dòng)產(chǎn)品上的應(yīng)用軟件，是OCR 技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用。通過這類軟件，用戶能夠?qū)?shù)碼相機(jī)、手機(jī)等可拍照設(shè)備采集到的視覺圖像文字信息轉(zhuǎn)換成可編輯的文本資料。圖像文字識(shí)別系統(tǒng)可以看作是這樣的系統(tǒng)：它能獲取視覺圖像，而且通過一個(gè)特征抽取和分析的過程，能自動(dòng)識(shí)別限定的標(biāo)志、字符等識(shí)別標(biāo)志。本實(shí)驗(yàn)所用的軟件系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)思想同樣是應(yīng)用圖像文字識(shí)別領(lǐng)域中成熟的OCR 技術(shù)，通過對(duì)比圖像中的文字來達(dá)到識(shí)別圖像的功能。
4、指紋識(shí)別技術(shù)實(shí)驗(yàn)
指紋識(shí)別技術(shù)主要是通過分析指紋的局部特征，從中抽取詳盡的特征點(diǎn)，確定兩枚指紋是否來自同一枚手指，從而可靠地確認(rèn)個(gè)人的身份。就指紋識(shí)別的過程而言，一個(gè)指紋識(shí)別系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)一般包括四個(gè)部分：指紋圖像采集、指紋圖像預(yù)處理、指紋圖像特征提取、指紋圖像匹配。其工作流程如下：通過指紋圖像采集設(shè)備讀取到人體指紋的圖像，然后要對(duì)原始圖像進(jìn)行預(yù)先處理，使之更清晰，再通過指紋辨識(shí)軟件建立指紋的特征數(shù)據(jù)。軟件從指紋上找到被稱為“節(jié)點(diǎn)”（minutiae）的數(shù)據(jù)點(diǎn)，即指紋紋路的分叉、終止或打圈處的坐標(biāo)位置，這些點(diǎn)同時(shí)具有七種以上的唯一性特征。通常手指上平均具有70 個(gè)節(jié)點(diǎn)，所以這種方法會(huì)產(chǎn)生大約490 個(gè)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)，通常稱為模板。通過計(jì)算機(jī)模糊比較的方法，把兩個(gè)指紋的模板進(jìn)行比較，計(jì)算出它們的相似程度，最終得到兩個(gè)指紋的匹配結(jié)果。
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1、條碼技術(shù)實(shí)驗(yàn)
在自動(dòng)識(shí)別一體機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上輸入圖書的信息，然后打印出圖書信息的一維條形碼、二維QR快速矩陣碼標(biāo)簽；使用自動(dòng)識(shí)別一體機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)掃描該圖書的一維條形碼、二維QR快速矩陣碼標(biāo)簽，得到的圖書信息自動(dòng)顯示到屏幕上，觀測(cè)并驗(yàn)證輸入、輸出的圖書信息一致性和正確性，并測(cè)試條碼識(shí)別器的相關(guān)參數(shù)。
2、RFID技術(shù)實(shí)驗(yàn)
在自動(dòng)識(shí)別一體機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上輸入圖書信息，通過超高頻讀寫器將圖書信息寫入超高頻RFID標(biāo)簽中；使用自動(dòng)識(shí)別一體機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的超高頻RFID讀寫器讀取相應(yīng)的RFID標(biāo)簽，得到的圖書信息自動(dòng)顯示到屏幕上，觀測(cè)并驗(yàn)證輸入、輸出的圖書信息一致性和正確性，并測(cè)試讀寫器相關(guān)參數(shù)
3、
將一張名片置于自動(dòng)識(shí)別一體機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的攝像頭下方，保持光線良好，使用識(shí)別軟件自動(dòng)拍照，得到的圖像文字?jǐn)z像顯示到屏 幕上，應(yīng)用文字圖像處理軟件，識(shí)別出獨(dú)立文字和圖案，驗(yàn)證識(shí)別的正確率和可靠性。
4、指紋識(shí)別技術(shù)實(shí)驗(yàn)
將同一手指放置到自動(dòng)識(shí)別一體機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的指紋識(shí)別器上，根據(jù)指紋識(shí)別軟件提示，連續(xù)三次劃過指紋識(shí)別器，直至軟件提示指紋保存成功；再用手指劃過指紋識(shí)別器，驗(yàn)證指
紋識(shí)別是否成功；將同一手指指紋印制一張白紙上，將帶指紋的白紙劃過指紋識(shí)別器，驗(yàn)證指紋識(shí)別是否成功。測(cè)試指紋識(shí)別的準(zhǔn)確性、可靠性及防欺騙的能力。
四、實(shí)驗(yàn)環(huán)境
1．實(shí)驗(yàn)分組：每組2~4人
2．實(shí)驗(yàn)設(shè)備： 實(shí)驗(yàn)箱I一臺(tái)、PC機(jī)一臺(tái)、 攝像機(jī)一個(gè)、直流電源一臺(tái)、
一維條形碼若干、二維條形碼若干、 超高頻RFID電子標(biāo)簽若干、 名片若干
3. 自動(dòng)識(shí)別一體機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)整體介紹
自動(dòng)識(shí)別一體機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)用于通信類專業(yè)本科生進(jìn)行“智能識(shí)別技術(shù)與系統(tǒng)”實(shí)驗(yàn)，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖5所示，主要包括PC機(jī)、實(shí)驗(yàn)箱I（即“智能識(shí)別技術(shù)與系統(tǒng)”實(shí)驗(yàn)箱）以及一些用于測(cè)試參數(shù)的實(shí)驗(yàn)儀器。其中，實(shí)驗(yàn)箱I集成了條碼識(shí)別模塊、超高頻RFID讀寫模塊、圖像文字識(shí)別模塊及指紋識(shí)別模塊共4個(gè)模塊，分別用于進(jìn)行本實(shí)驗(yàn)中的條碼技術(shù)實(shí)驗(yàn)、RFID技術(shù)實(shí)驗(yàn)、以及指紋識(shí)別技術(shù)實(shí)驗(yàn)。其實(shí)物圖如下圖6所示。
五、實(shí)驗(yàn)步驟
條碼識(shí)別技術(shù)實(shí)驗(yàn)
1. 實(shí)驗(yàn)之前，觀察實(shí)驗(yàn)箱中條碼實(shí)驗(yàn)器件的連接，認(rèn)清各部分器件的作用，體會(huì)條碼識(shí)別原理。
2. 搭建條碼識(shí)別技術(shù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。 3.添加條碼信息。
4.條碼掃描準(zhǔn)確性測(cè)試。 5.參數(shù)測(cè)試。 ① 識(shí)別距離測(cè)試；② 多條碼識(shí)別能力測(cè)試
RFID技術(shù)實(shí)驗(yàn)
1.在實(shí)驗(yàn)之前，觀察實(shí)驗(yàn)箱中RFID識(shí)別實(shí)驗(yàn)部分的電路 結(jié)構(gòu)，認(rèn)清各個(gè)電路模塊的作用，體會(huì)RFID識(shí)別技術(shù) 的工作原理。
2.搭建超高頻RFID識(shí)別技術(shù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。 3.參數(shù)測(cè)試。 ① 識(shí)別距離測(cè)試；② 多標(biāo)簽識(shí)別能力測(cè)試； ③讀寫器輸出功率、輸出頻率；④讀寫器的拒識(shí)率
4.寫電子標(biāo)簽，驗(yàn)證讀寫操作的正確性
1.搭建圖像文字識(shí)別實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。 2.名片圖像的采集和保存。 3.圖像文字識(shí)別的準(zhǔn)確性測(cè)試。 4.圖像文字識(shí)別的可靠性測(cè)試。
指紋識(shí)別技術(shù)實(shí)驗(yàn)
1. 實(shí)驗(yàn)之前，觀察實(shí)驗(yàn)板上指紋識(shí)別部分的電路結(jié)構(gòu)，認(rèn)清各個(gè)電路模塊的作用，體會(huì)指紋識(shí)別技術(shù)的工作原理。
2. 搭建指紋識(shí)別實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。 3.指紋識(shí)別準(zhǔn)確性測(cè)試。 4.指紋識(shí)別防欺騙能力測(cè)試。
六、實(shí)驗(yàn)記錄與分析
條碼技術(shù)實(shí)驗(yàn)
3.驗(yàn)證測(cè)試軟件得到的圖書信息是否與輸入的圖書信息一致，分析條碼識(shí)別的準(zhǔn)確性。
RFID技術(shù)實(shí)驗(yàn)
1.超高頻讀寫器輸出功率、輸出頻率。
2.超高頻讀寫器性能參數(shù)測(cè)試。 最遠(yuǎn)識(shí)別距離；
多標(biāo)簽識(shí)別，記錄讀寫器一次性讀取到的最多的電子標(biāo)簽卡張數(shù)。
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