一、實驗目的
瞭解智能識別技術概念、特點、原理和優勢。
掌握條碼技術和RFID技術的各自優缺點、技術特徵和應用優勢。 瞭解條碼自動識別系統和RFID自動識別系統的組成和工作原理。 瞭解指紋、視頻、語音識別系統的組成、工作原理和應用特點。
二、實驗原理
1、條碼技術實驗
（1）一維條碼識別原理
由於不同顏色的物體，其反射的可見光的波長不同，白色能反射各種波長的可見光，黑色吸收各種波長的可見光，所以當條形碼掃描光源發出的光經凸透鏡1後，照射到黑白相間的條形碼上時，反射光經凸透鏡2聚焦後，照射到光電轉換器上，接收到與白條和黑條相應的強弱不同的反射光信號，並轉換成相應的電信號輸出到放大整電路。在放大電路後需加一整形電路，把模擬信號轉換成數字電信號，以便計算機系統能準確判讀。整形電路的脈衝數字信號經譯碼器譯成數字、字符信息。
（2）二維條碼識別原理
矩陣式二維碼（又稱棋盤式二維碼）是在一個矩形空間通過黑、白像素在矩陣中的不同分佈進行編碼。在矩陣元素位置上，出現方點、圓點或其他形狀點表示二進制“1”，不出現點表示二進制的“0”，點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：堆積式二維碼或層排式二維碼)，其編碼原理是建立在一維碼基礎之上，按需要堆積成二行或多行。
兩者的識別原理，通過圖像的採集設備，得到含有條碼的圖像，此後經過條 碼定位、分割和解碼三步驟實現條碼的識別。
2、RFID技術實驗
RFID 系統的基本工作原理是：讀寫器通過發射天線發送一定頻率的射頻信號，當裝有電子標籤的物體進入發射天線工作區域時，受電磁場激勵產生感應電流，電子標籤獲得能量被激活並收到讀寫器的查詢信號後，將自身編碼等信息通過改變電子標籤天線的反射面積，將信息發送出去；讀寫器接收到從電子標籤反射回的微波合成信號，進行解調和解碼，即可將電子標籤儲存的識別代碼等信息讀取出來，送到RFID 信息處理機進行相關處理。 本實驗中RFID 系統是由RFID 信息處理機（帶相關軟件的PC 機）、無源超高頻電子標籤卡、超高頻讀寫器，RFID 天線一起組成。其工作原理是：搭建好RFID 識別系統後，讀寫器通過發射天線發送一定頻率的射頻信號，無源高頻電子標籤卡進入發射天線工作區域，受激勵電磁場產生感應電流，電子標籤卡獲得能量被激活並收到讀寫器的查詢信號，然後將儲存的信息通過改變天線的反射面積，將信息發送出去；讀寫器接收到從電子標籤卡反射回來的微波合成信號，進行解調和解碼，然後將電子標籤儲存的識別代碼等信息讀取出來，送給RFID 信息處理機進行相關處理。
3、
視覺圖像文字識別系統是OCR 技術移植到數字移動產品上的應用軟件，是OCR 技術的創新應用。通過這類軟件，用户能夠將數碼相機、手機等可拍照設備採集到的視覺圖像文字信息轉換成可編輯的文本資料。圖像文字識別系統可以看作是這樣的系統：它能獲取視覺圖像，而且通過一個特徵抽取和分析的過程，能自動識別限定的標誌、字符等識別標誌。本實驗所用的軟件系統的基本設計思想同樣是應用圖像文字識別領域中成熟的OCR 技術，通過對比圖像中的文字來達到識別圖像的功能。
4、指紋識別技術實驗
指紋識別技術主要是通過分析指紋的局部特徵，從中抽取詳盡的特徵點，確定兩枚指紋是否來自同一枚手指，從而可靠地確認個人的身份。就指紋識別的過程而言，一個指紋識別系統的實現一般包括四個部分：指紋圖像採集、指紋圖像預處理、指紋圖像特徵提取、指紋圖像匹配。其工作流程如下：通過指紋圖像採集設備讀取到人體指紋的圖像，然後要對原始圖像進行預先處理，使之更清晰，再通過指紋辨識軟件建立指紋的特徵數據。軟件從指紋上找到被稱為“節點”（minutiae）的數據點，即指紋紋路的分叉、終止或打圈處的座標位置，這些點同時具有七種以上的唯一性特徵。通常手指上平均具有70 個節點，所以這種方法會產生大約490 個數據。這些數據，通常稱為模板。通過計算機模糊比較的方法，把兩個指紋的模板進行比較，計算出它們的相似程度，最終得到兩個指紋的匹配結果。
三、實驗內容
1、條碼技術實驗
在自動識別一體機實驗平台上輸入圖書的信息，然後打印出圖書信息的一維條形碼、二維QR快速矩陣碼標籤；使用自動識別一體機實驗平台掃描該圖書的一維條形碼、二維QR快速矩陣碼標籤，得到的圖書信息自動顯示到屏幕上，觀測並驗證輸入、輸出的圖書信息一致性和正確性，並測試條碼識別器的相關參數。
2、RFID技術實驗
在自動識別一體機實驗平台上輸入圖書信息，通過超高頻讀寫器將圖書信息寫入超高頻RFID標籤中；使用自動識別一體機實驗平台的'超高頻RFID讀寫器讀取相應的RFID標籤，得到的圖書信息自動顯示到屏幕上，觀測並驗證輸入、輸出的圖書信息一致性和正確性，並測試讀寫器相關參數
3、
將一張名片置於自動識別一體機實驗平台的攝像頭下方，保持光線良好，使用識別軟件自動拍照，得到的圖像文字攝像顯示到屏 幕上，應用文字圖像處理軟件，識別出獨立文字和圖案，驗證識別的正確率和可靠性。
4、指紋識別技術實驗
將同一手指放置到自動識別一體機實驗平台的指紋識別器上，根據指紋識別軟件提示，連續三次劃過指紋識別器，直至軟件提示指紋保存成功；再用手指劃過指紋識別器，驗證指
紋識別是否成功；將同一手指指紋印製一張白紙上，將帶指紋的白紙劃過指紋識別器，驗證指紋識別是否成功。測試指紋識別的準確性、可靠性及防欺騙的能力。
四、實驗環境
1．實驗分組：每組2~4人
2．實驗設備： 實驗箱I一台、PC機一台、 攝像機一個、直流電源一台、
一維條形碼若干、二維條形碼若干、 超高頻RFID電子標籤若干、 名片若干
3. 自動識別一體機實驗平台整體介紹
自動識別一體機實驗平台設計用於通信類專業本科生進行“智能識別技術與系統”實驗，其系統結構如圖5所示，主要包括PC機、實驗箱I（即“智能識別技術與系統”實驗箱）以及一些用於測試參數的實驗儀器。其中，實驗箱I集成了條碼識別模塊、超高頻RFID讀寫模塊、圖像文字識別模塊及指紋識別模塊共4個模塊，分別用於進行本實驗中的條碼技術實驗、RFID技術實驗、以及指紋識別技術實驗。其實物圖如下圖6所示。
五、實驗步驟
條碼識別技術實驗
1. 實驗之前，觀察實驗箱中條碼實驗器件的連接，認清各部分器件的作用，體會條碼識別原理。
2. 搭建條碼識別技術實驗平台。 3.添加條碼信息。
4.條碼掃描準確性測試。 5.參數測試。 ① 識別距離測試；② 多條碼識別能力測試
RFID技術實驗
1.在實驗之前，觀察實驗箱中RFID識別實驗部分的電路 結構，認清各個電路模塊的作用，體會RFID識別技術 的工作原理。
2.搭建超高頻RFID識別技術實驗平台。 3.參數測試。 ① 識別距離測試；② 多標籤識別能力測試； ③讀寫器輸出功率、輸出頻率；④讀寫器的拒識率
4.寫電子標籤，驗證讀寫操作的正確性
1.搭建圖像文字識別實驗系統。 2.名片圖像的採集和保存。 3.圖像文字識別的準確性測試。 4.圖像文字識別的可靠性測試。
指紋識別技術實驗
1. 實驗之前，觀察實驗板上指紋識別部分的電路結構，認清各個電路模塊的作用，體會指紋識別技術的工作原理。
2. 搭建指紋識別實驗系統。 3.指紋識別準確性測試。 4.指紋識別防欺騙能力測試。
六、實驗記錄與分析
條碼技術實驗
3.驗證測試軟件得到的圖書信息是否與輸入的圖書信息一致，分析條碼識別的準確性。
RFID技術實驗
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測試。 最遠識別距離；
多標籤識別，記錄讀寫器一次性讀取到的最多的電子標籤卡張數。
