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開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇自動識別技術論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
摘 要：介詞短語作為一種重要的短語類型在漢語中分布廣泛，正確自動識別介詞短語在自然語言處理的應用領域具有重要意義和積極影響。本文嘗試利用目前比較流行的條件隨機場模型，主要面向漢語專利文本，對其中的介詞短語進行識別研究。首先在分詞和詞性標注的基礎上對語料進行序列特征標注，然后利用條件隨機場工具包訓練了識別介詞短語的模型，最后設計相關實驗來驗證方法的效果，實驗準確率達到90%以上。
關鍵詞 ：介詞短語 條件隨機場 識別
一、引言
專利文獻在國家經濟發展和科技交流中發揮著十分重要的作用。近年來，中國專利的申請數量漲速飛快。面向專利領域的文本信息處理（如專利文本機器翻譯）逐漸成為自然語言處理的重要應用領域之一，并引起了學術界和業界的廣泛關注。
為了滿足專利文本特定的表述需要，介詞短語作為一種重要的短語類型，在漢語專利文本中分布廣泛。據統計，在隨機抽取的500句漢語專利語料中，包含介詞短語的句子有226句，占到了樣本總量的45.2%。[1]可見介詞短語的出現比例非常高。漢語介詞短語的自動識別具有較大的難度，主要表現在以下幾點：
1.介詞短語的內部構成相當復雜。介詞短語可以由介詞與其他詞語和短語（動賓短語、名詞短語、方位短語、時間短語等）構成，甚至可以由整個句子構成。復雜的內部結構很容易形成遠距離的搭配關系。
2.兼類介詞的存在。在一定的語境下，介詞還可以兼做名詞、量詞、形容詞、連詞和動詞等，必須結合上下文語境才能判斷具體詞性。
3.在同一個句子中經常會出現多個并列的介詞短語，或者會出現復雜的嵌套介詞短語。
下面是一個包含介詞短語的真實專利語句示例：
（1）本發明【在條件允許的情況下】【通過[為一個宏塊中的不同區域]提供不同的預測信息】而提出了許多更加準確的結果。
從例句可以明顯地看出，專利文本中的介詞短語通常具有更多的字數和更為復雜的結構。例句中用括號標示出了兩個并列的介詞短語結構，其中一個的內部還有另外一個介詞短語，屬于嵌套結構的介詞短語。正確識別這些短語就比較困難了。
在句子S=W1，W2，W3……Wn中，假設字符串Wi，Wi+1……Wj為待識別的介詞短語，介詞短語識別的主要任務就是分別將Wi和Wj識別為該介詞短語的左右邊界。由于左邊界就是介詞本身，因此關鍵問題在于確定右邊界位置。介詞Wi通常稱為前界，右邊界Wj稱為后界，緊鄰右邊界的詞語Wj+1一般稱為后詞。
考慮到介詞短語分布的廣泛性和對專利文本處理的影響，本文嘗試利用條件隨機場模型（Conditional Random Field，即CRF），主要對大規模專利語料中位于同一分句內部的介詞短語進行自動識別研究，希望能做出一些有益的探索。
二、相關研究
針對漢語介詞短語識別的難點，國內外學者做了大量研究工作，提出了一些有效的方法，主要包括規則方法，統計方法和將二者相結合的混合方法。梁猛杰等（2013）通過考察介詞規則庫的處理特點，依據規則的覆蓋程度從低到高進行分類，重新調整了規則的前后排序方案，同時對排序的規則進行優選，在保證時間復雜度較低的情況下提高了介詞用法自動識別的準確率[2]（P152～155）。朱筠（2013）、胡韌奮（2015）等在概念層次網絡理論（Hierarchical Network of Concepts，HNC）[3]的指導下，面向漢語專利領域的文本，專門構建了較大規模的漢語專利語料知識庫，在利用規則方法開展漢英專利機器翻譯研究的過程中探索了介詞短語的識別方法和思想[4][5]。于俊濤（2006）釆用基于最大熵模型的方法，通過獲取有效的特征集合完成了介詞短語識別的任務。奚建清（2007）引入機器學習方法，提出了基于隱馬爾可夫模型（HMM）的漢語介詞短語邊界確定方法。首先基于HMM自動識別介詞短語，然后利用依存語法錯誤校正方法對識別結果進行修正，取得了不錯的識別準確率[7]（P172～182）。胡思磊（2008）、宋貴哲（2011）、張杰（2013）利用CRF模型對介詞短語進行識別，取得了較好的效果。于俊偉（2005）采用了規則和統計相結合的介詞短語識別方法，提出了利用搭配模板獲取可信搭配關系以及基于詞性的三元統計模型和規則相結合的方法識別介詞短語[11]（P17～23）。昝紅英等（2013）在已有工作的基礎上，提出了一種規則與CRF模型相結合的介詞用法自動識別算法。通過將人工書寫的規則與CRF在宏觀層面和微觀層面進行有機的結合，根據介詞的具體特點，選擇合適的識別方法，使最終的識別準確率達到了80%左右[12]（P2152～2157）。
三、CRF模型介紹
作為一種基于統計的判別式學習模型，CRF模型最早由Lafferty等人在2001年提出。該模型來源于最大熵模型。CRF通過計算和統計已知元素推理計算未知元素的條件概率。與隱馬爾可夫模型不同，CRF可以利用上下文信息，而不需要嚴格的獨立性假設，因此在序列標注問題中表現出很好的性能。此外，CRFs還解決了最大熵馬爾可夫模型（MEMM）中的標注偏置問題。CRFs被廣泛應用于自然語言處理領域的句法分析、命名實體識、詞性標注等方面，并取得了很好的效果。CRFs是一種以給定的輸入序列X為條件來預測輸出序列Y概率的無向圖（undirected graphical）結構模型。（X，Y）就是一個以觀察序列為條件的隨機域。概率計算可以通過如下公式得到：
四、基于CRF的介詞短語識別
國外學者已經開發了完整的CRF模型工具包，利用工具包可以快速地訓練模型并得到相應的結果。在本文中，將使用CRF++0.53版本的工具包①對中國專利信息中心提供的專利語料進行訓練。
（一）序列標注
很多基于CRF模型的語塊識別任務通常可以轉化為序列標注問題。在識別介詞短語的過程中，首先對包含介詞短語的句子進行分詞處理，然后對每個詞語進行標注，確定介詞短語的邊界。我們采用{B， I， E， O}標記集進行標記。其中B表示介詞短語的前界，I表示介詞短語的內部成分，E表示介詞短語的后界，O表示不屬于介詞短語的部分。
（2）本發明通過采用有效的方法提高汽車產量。
對于這個例句，可以做出如下標記：
本發明O通過B采用I有效的I方法E提高O汽車O產量O。O
將其反映到序列標注問題上，則可以認為：
輸入序列X={本發明 通過 采用 有效的 方法 提高 汽車 產量 。}
相應地，輸出標注序列Y={O B I I E O O O O }
（二）特征選擇
特征是訓練CRF模型必需的。在CRF中，特征選擇是一個非常重要的問題，選擇合適的特征對模型訓練和測試都將十分有益。盡管可以不加限制地定義標記序列的特征，但不代表特征越多就越好。通過考察大規模語料中介詞短語的特點，初步確定了以下五個特征及其屬性值：
1.詞特征。詞作為句子的基本構成單元，是最基本的特征，模型可以通過詞之間的差異性來尋找詞本身的內部特征。
2.詞性特征。通過分析發現，詞性特征對邊界的識別具有很大的提示作用。因此需要標記序列中詞語的詞性。本文采用北京大學《現代漢語語法信息詞典》中的詞性標記集進行標記。
3.候選前界特征。從當前詞位置開始向前查找，查找位于同一分句中的介詞。如果該介詞存在，則該特征值為介詞本身；否則特征值為“N”。
4.候選后界特征。如果認為當前詞語可以作為介詞短語的后界，則特征值記為“Y”，否則記為“N”。
5.候選后詞特征。后詞對介詞短語的正確識別也起到了很大的提示作用，判斷當前詞是否是候選后詞也能減小后界的選擇范圍。如果認為當前詞語可以作為介詞短語的后詞，則特征值記為“Y”，否則記為“N”。
下表是例句2的標注實例：
將以上五個特征分為五列，對分詞處理后含有介詞短語的每一句語料進行標注，同時在最后一列加入{B， I， E， O}標記集，以確定介詞短語的邊界，以此形成訓練語料和測試語料。
（三）特征模板
對于CRFs模型而言，根據選擇的特征設計出不同的特征模板，根據特征模板系統生成不同的特征函數，會影響系統的性能。因此，特征模板選擇的好壞將直接影響CRFs模型的效果。所以，特征模板的選擇也是CRFs模型在介詞短語識別中的重要問題之一。
CRFs模型的特征模板一般包括原子特征模板和復合特征模板。單獨使用原子特征模板，只能表現出單個位置的特征信息，容易造成期望值和實際結果的偏差較大，導致參數的估計不準確。可以對原子特征進行組合，構成復合特征模板，通過定義各特征的窗口來描述標注單元和上下文之間的關系。本文將窗口大小定義為2。即分別考慮當前詞、當前詞前面兩個詞及后面兩個詞的五項特征。
當完成了序列特征標注任務，就可以利用CRF工具包對模型進行訓練并識別介詞短語了。
五、實驗及分析
（一）實驗結果
在這一部分，設計實驗測試CRF模型識別介詞短語的效果。從中國專利信息中心提供的專利語料中隨機選擇了1000句含有介詞短語的句子作為測試集進行序列標注。實驗采用四倍交叉驗證方法，即將測試集按照數量均分為4等份，其中的3份語料作為訓練語料，另一份作為測試語料，共進行四次實驗，分別計算實驗的三個評價指標：準確率（P）、召回率（R）和F1值，并將實驗的平均值作為最終的參考結果。評價指標計算公式如下：
其中，“N”代表每次實驗的測試集（250句）中介詞短語的數量，“N1”代表模型識別介詞短語的數量，“N2”代表正確識別的數量。
（二）實驗分析
從上表可以看出，實驗的整體評價指標都達到了90%以上，表明CRF模型對于識別介詞短語的有效性。
通過分析識別錯誤的結果，初步認為分析錯誤的原因可能有以下幾點：
1.有的介詞在訓練集中出現次數很少或者幾乎沒有出現，因此CRF模型無法有效學習到這些介詞的特征，當它們出現在測試集中，模型就難以正確識別。
2.有些介詞短語具有歧義，模型不容易判斷短語的右邊界位置。例如：通過墨水著色劑可以有效地使染布上色。這句話中，兩個名詞“墨水”和“著色劑”挨在一起，不確定二者是否可以組成復合名詞，不容易判斷到底哪個名詞才是介詞短語真正的右邊界。
3.CRF模型對于序列的標注特征比較敏感。在人工標注的過程中一些難以避免的標注失誤或錯誤也會導致識別錯誤的現象。
六、結語
本文利用條件隨機場模型嘗試對漢語專利語料中的介詞短語進行了識別研究。在分析大規模語料的基礎上，選擇了合適的特征，對語料進行序列標注，同時利用CRF工具包訓練了識別短語的模型，最后設計了實驗檢驗識別效果。實驗整體的準確率達到了90%以上，表明提出的方法對于識別介詞短語是有效的。
未來將加強對歧義介詞短語的研究，考察更多語料，爭取發現更多有效的特征，同時擴大測試規模，希望進一步提高識別的效果與性能。
（本文得到了“國家高技術研究發展計劃”[863課題，項目編號2012AA011104]，中央高校基本科研業務專項資金以及中國博士后科學基金資助項目的資助，特此表示感謝！）
注釋：
①http：//crfpp.googlecode.com/
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關鍵詞 輪胎缺陷；計算機視覺識別；輪胎X射線檢測；算法
中圖分類號TN29 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）95-0073-03
0 引言
目前對輪胎X射線檢測系統的圖像識別都是由人來主觀判斷的。X光機對輪胎進行掃描成像，將圖像傳輸到計算機中在顯示屏上顯示，工作人員通過對輪胎X射線圖像的識別來判斷輪胎是否有缺陷并對其缺陷進行分類，由人工來進行輪胎缺陷圖像識別受到外界的干擾較大，并且具有工作量和工作強度大的特點，這些都容易給輪胎缺陷圖像的識別帶來較大不利影響。采用計算機圖形識別技術對輪胎X射線圖像進行識別，不僅能提高工作效率，有效解決人工識別過程中帶來的問題，使識別的過程客觀化，更加科學和規范。輪胎X射線缺陷檢測系統能對其圖像進行自動處理和歸類，通過對輪胎缺陷圖像的統計，還可以建立輪胎缺陷圖像的數據庫，提高企業在輪胎生產過程中的經濟效益[1]。
國內廠商大都是用國外生產的X射線檢測產品，比較常見的品牌有德國的Collmann和YXLON等[2]。YXLON是國際上輪胎內部缺陷檢測設備的最大生產廠家，其產品具有可靠的檢測結果、快速的檢測時間、維護簡單、結構緊湊、操作簡單直觀等特點[3]。相比較國外，國內對輪胎用X光機圖像處理技術的研究不多，對于國內的輪胎制造廠商，如果想要運用輪胎缺陷圖像自動識別技術，只能向國外購買，但是價格昂貴。因此，現在國內的大部分廠商還是采用人工肉眼對輪胎X射線圖像檢測的方法進行質量判斷[4]。
1 輪胎X射線檢測裝置和結構分析
我們采用的輪胎X射線檢測圖像采集裝置為YXLON公司生產的LX-1500型輪胎X射線檢測系統，YXLON的輪胎X射線檢測系統由X射線管、U型傳感器、數字圖像轉換器、圖像處理工作站和顯示器等部分組成，該系統具有機械結構設計良好和圖像識別系統分辨率高的特點。采用該系統對輪胎進行X射線檢測時，輪胎首先通過起重機被裝載到檢測的支架上，系統操作工使用控制面板輸入合適的參數，按照設定好的參數，徑向X射線管伸進到輪胎的中部，馬鞍型的輪胎線陣列檢測器也移動相應的位置，輪胎在支架上保持勻速的轉動，從而確保了輪胎X射線檢測過程的連續性。
2輪胎X射線檢測圖像分析
由于輪胎的規格型號極其繁雜，輪胎的內部結構也是千差萬別，導致表述輪胎缺陷時沒有統一的標準，這里依據對輪胎生產質量的控制要求，結合輪胎缺陷數據分析和文獻資料參考的基礎上，將輪胎內部鋼絲簾線的缺陷特征概括為以下四類：
2.1 簾線的形狀
對于質量正常的輪胎而言，其內部的胎體鋼絲簾線分布應該是與圖像橫向平行排列的直線序列，如圖1（a）所示。當簾線彎曲時，其檢測圖像如圖1（b）所示。
2.3簾線的細節
輪胎內部鋼絲簾線的細節主要表現為鋼絲簾線上的不連續點、交叉點或者斷點。圖3（a）是簾線交叉的X射線檢測圖像，圖3（b）是簾線斷開的X射線檢測圖像。對于胎體異物而言，由于X射線投影成像的關系，異物的影像會與鋼絲簾線的影像發生重疊，如圖3（c）所示，所以胎體異物也可以歸納為簾線上的細節問題。
4 結論
本文首先介紹了輪胎X射線檢測裝置，然后對輪胎X射線檢測的圖像進行了詳細分析，并對圖像中輪胎的缺陷種類進行了分類，最后介紹了自己設計的輪胎X射線檢測缺陷識別算法，針對形狀、尺度、細節、排列四種輪胎缺陷，分別設計了相應的輪胎缺陷識別算法。
參考文獻
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論文摘要:介紹了八鋼物流道路運輸實現可視化的設想，將其分為公路運輸和鐵路運拾兩個部分，分別介紹了實現可視化的方式、所需技術和主要功能.
冶金工業企業生產過程指從原材料的入廠開始，到半成品的流動、產成品的存儲和交付、廢棄物的處理等全過程，整個生產過程實際上就是系列化的物流活動。八鋼是有50多年歷史的老企業，通過艱苦奮斗，不斷積累，形成了現在的發展格局。從目前的視角看，為使八鋼整體生產物流順暢，在物流布局及技術手段等方面都需要優化。以八鋼物流道路運輸為例，進行探討。
在八鋼的生產過程中，運輸是生產的直接組成部分，八鋼各生產單元通過運輸使其空間狀態聯接在一起。在物流過程中很大一部分責任是由運輸擔任的，運輸是物流的基礎和主要組成部分.八鋼本部的大宗原燃料的運輸形式主要是道路運輸和皮帶運輸，相對而言道路運輸的不可控因素更多，主要探討道路運輸的兩種方式:公路運輸和鐵路運輸。
1公路運輸可視化分析
可視化公路運輸主要內容包括:車輛動態識別和定位技術應用、電子地圖技術應用、車輛導航技術應用、交通管理、協作運輸管理等。
1.1車輛識別
為了實時掌握公路運輸的狀況，對公路運輸的基本單元的狀態即車輛狀態必須知道，這就涉及到車輛識別。基于空間信息技術的移動式車輛偵測自動識別技術在公路運輸方面具有無可比擬的優勢。
1.2電子地圖
電子地圖是公路運輸實現可視化必需的人機界面(interface)，它具備了地理信息系統(gis)的大多數功能。公路運輸可視化的大部分信息都需要通過電子地圖來表示。電子地圖能夠把數字信號(包括對數字地圖、遙感數字圖象及自行數字化采集的數據進行可視化處理后形成的數字信號)和模擬信號顯示在計算機屏幕上。
電子地圖主要有兩方面作用:一是多維地圖的靜態顯示和動態顯示作用;二是動態環境下空間數據庫與物流信息管理系統數據庫的交流作用。總之電子地圖要完成gis中空間數據視覺化的任務。
電子地圖主要通過點狀要素(出入口、道口、交通燈等)、線狀要素(公路、鐵路等)、面狀要素(停車場、料場等)來反映交通詳細信息，滿通運輸服務的要求。
1.3車輛導航
車輛導航是指為具體的在廠內道路上的運輸車輛提供導航，它是車輛駕乘人員重要的輔助工具，使之能在正常情況先按照預定的線路行駛，異常情況下按照指定的線路移動。
為實現車輛導航，必須將gp導航系統與電子地圖、無線電通信網絡及交通管理信息系統結合起來，最終通過車載gp設備為駕乘人員傳遞相關的圖像和聲音信息。
1. 4交通管理
隨著八鋼產能的不斷擴大，廠內運輸的車流量將進一步增加，為使道路交通完全處于受控狀態，制定相關規則并監督執行非常必要(尤其對大型運輸車輛的控制)。交通管理具體內容包括:車輛行進線路規劃、車輛監控(路線、速度等)、停車位管理、交通道口監控、車輛指揮、故障處理和緊急救援等。
首先對所有進出八鋼的大型運輸車輛的行進線路按物品(對應相應的物資編碼)做好規劃，線路規’劃本著線路最簡捷的原則進行，同時要考慮出入口、道口、回車場地、道路狀況、車流量、其它公路運輸等因素，盡可能避免迂回運輸和重復運輸。線路規劃是動態的，可根據需要適時調整。線路規劃在大型運輸車輛進入門禁的時候，以聲、光和圖像的形式通過車載gps設備傳遞給駕乘人員，為其提供導航。
大型運輸車輛進入八鋼廠區的導航是強制的，為此需要實時跟蹤和監控，確保其按照指定的線路、速度行駛，發現錯誤及時糾正。
隨著車流量的增加，靠車輛自律管理廠內交通將不能滿足要求，為此需要在重要道口建立交通信號控制系統和視頻監控系統。交通信號系統主要用于管理道口現場交通;視頻監控系統主要是將被監控點實時采集的交通視頻圖像傳輸給監控中心，以便監督和及時調整控制流量。
八鋼有必要建立類似于城市交通指揮系統的交通管理系統，可以作為勺又鋼物流信息管理系統”的一個獨立的子系統。交通管理系統以電子地圖和gps數據庫為工作平臺，運用計算機網絡，集成交通信號控制系統、電視監控系統、交通誘導系統、電子警察系統、通信系統和車輛導航等系統，實現各種交通管理信息集成整合，深化處理和增值服務，便于駕乘人員了解相應信息和交通狀況，使指揮人員能夠迅速決斷、快速反應、及時修正交通計劃，保證交通的安全與暢通。
1.5協作運輸管理
從實現物流可視化的角度來探討協作運輸管理。
將來八鋼的大宗原燃料的公路運輸主要通過社會協作的方式進行，為使公路運輸能夠按照八鋼的要求和意愿進行管理，在商談協作的時候，必須要求協作方按照八鋼的要求做一些必要的工作。
由于公路運輸處于買方市場，在商談協作運輸時掌握一定的主動權。
首先，要考慮軟硬件配備，主要包括:必須配備承擔運輸所需的車輛，車輛應裝備符合實現八鋼可視化物流所必須的gps車載設備和車輛自動識別裝置，具備車輛實時監控系統(主要監控八鋼外部運輸)，具備與八鋼聯網的信息系統等。
其次是運輸管理，主要包括:為了避免集中到達，要求公路運輸商(可能是多家)按八鋼的交通容量編制運輸計劃，盡可能減小每批次的車輛數量;為充分利用社會資源，要求公路運輸商能實時控制在途車輛(必要時能提交八鋼共享)，按照預定的計劃時間到達，同時要保證“運輸的一致性”;在途車輛出現意外，有應急預案應對;對進入八鋼廠區的車輛能夠服從八鋼交通管理的要求;按照八鋼統一的電子結算方式進行運雜費結算等。
2鐵路運輸可視化分析
鐵路運輸占道路運輸的比重在今后幾年會逐步增加(大宗原燃料運輸里程一般在200km以上)，鐵路運輸需要高度關注。可視化鐵路運輸主要內容包括:車輛識別和定位技術應用、電子地圖技術應用、鐵路信號系統數據交換、車輛動態調度等。
2. 1車輛識別和定位技術應用
著重從機車跟蹤的角度探討車輛識別和定位。
為實現鐵路運輸可視化，需要知道機車行進方向、車輛數、車輛順序、車廂數、車輛標簽、所對應車輛的物品編碼(含品名、規格、產地等信息)、計量信息、列檢信息、裝卸信息、運行時間和運行位置等信息。這些都需要依靠車輛識別和定位技術來實現。
鐵路區域計算機連鎖系統(rcis)、動態自動識別稱量系統、全球定位系統(g ps )、電視監控系統是進行車輛識別和定位的技術基礎，它們各有側重。
gps在車輛定位方面有無可比擬的優勢，是實現車輛定位的重要手段，在gps基礎上結合rcis獲取的各節點信息，可實現車輛全過程精確定位和車輛動態跟蹤。
鐵路區域計算機連鎖系統和電視監控系統相結合，借助模擬運算工具，也可實現車輛定位和跟蹤的功能。
用于車輛識別的技術手段包括圖像自動識別技術、射頻識別技術和移動式車輛偵測自動識別技術(cps技術)，由于車廂經常倒換，采用圖像自動識別技術、射頻識別技術進行識別更經濟適用，尤其是射頻識別技術在我國鐵路運輸管理中已得到廣泛使用，也有相應的技術規范支撐。采用gps用于機車識別無疑是最佳選擇。將機車信息、車箱信息、編組信息等有效結合，即可得到完整的車列信息。
2.2電子地圖技術應用
電子地圖是鐵路運輸可視化重要的視覺平臺，作用同公路運輸，通過它可直接、快捷地了解到機車運行狀況。
電子地圖是實現可視化動態車輛調度十分重要的工具。電子地圖有兩類:一是基于地理信息系統(g is)的電子地圖，與實際地形相符，真實感強，但受幅面限制，一些信息不能直接反映在地圖上;二是模擬的示意性的電子地圖，可能與實際相差很大，但它幅面利用率高，可清晰顯示更多信息。以前更多的選擇后者，“鷹眼”技術使得前者的應用領域和范圍越來愈多。通過“鷹眼”技術可以詳細了解到每個區域的細部信息，通過鏈接甚至可以獲取包括某個信號燈的狀態、某個道岔的位置、某個攝像機獲取的車輛和行人圖像等信息。
2.3遠程監控系統
在調度中心實現對道口、車站、鐵路沿線環境和現場的遠程監控，一是可大大減輕日常人員巡視的工作量;二是便于及時發現危險隱患，保障安全生產。
遠程監控系統的主要功能包括:實時視頻監控、信息存儲、報警聯動、遠程遙控和校驗等。
遠程監控系統由現場設備(可變焦紅外線數字攝像機、活動云臺)、傳輸通道(有線或無線)、主站設備(服務器、存儲裝置、軟件)、監控終端等組成。
遠程監控系統已成為鐵路運輸管理不可缺失的一個重要組成部分，隨著信息技術的發展，運用多媒體技術、基于web服務器的遠程監視系統，可以為有權限的局域網用戶提供實時的信息服務。
2．4鐵路信號系統數據交換
八鋼內部的鐵路運輸系統與公共鐵路運輸系統關聯度很高，隨著八鋼產能不斷提高，與外部公共鐵路運輸系統建立實時數字信息交換制度對雙方都有必要。可通過約定數據交換范圍、方式和格式，在雙方的數據服務器之間設置防火墻，實現信息共享并融入各自的管理系統。
內部可視化的相關信息需要集成在電子地圖上，這樣就需要在“八鋼物流信息管理系統鐵路運輸子系統”和現有的區域計算機連鎖系統(rcls)、擬建的車輛識別和定位系統、遠程電視監控系統等之間實現信息無縫鏈接.由于現有的區域計算機連鎖系統(rbi)建設時未考慮與其它系統信息交換，相應的軟硬件不一定能滿足要求，屆時需要對服務器部分做相應的改動或升級。新建系統要充分考慮今后的拓展需求。
2．5車輛動態調度
車輛動態調度是“八鋼物流信息管理系統鐵路運輸子系統”重要組成部分，結合物流管制中心的建設就可視化的鐵路運輸管理和車輛動態調度的功能和內容展開描述。
車輛識別和定位技術應用、電子地圖技術應用、鐵路信號系統數據交換等都是為可視化的鐵路運輸管理和車輛動態調度服務的。鐵路運輸管理系統主要功能包括鐵路運輸計劃的管理、車輛運行信息顯示、車輛追蹤、物流信息顯示、調車作業圖表管理、列車運行圖的管理、運行數據統計分析、系統自診斷等。
鐵路車輛動態調度需要一個可視化的信息平臺，其主界面就是集合各種相關信息的鐵路運輸電子地圖(或稱之為八鋼鐵路地理信息系統圖)。鐵路車輛動態調度是計劃管理體系的一個重要組成部分，以計劃為驅動，實現產供銷運的緊密銜接，對采購、銷售、生產物流實施跟蹤管理。通過車輛調度模塊生成、調整和發送車輛運行計劃、維護和調整調度作業圖表、發送調度指令;鐵路運輸過程中的物流管理作業過程(如列檢、計量、裝卸等)也需要依靠車輛調度模塊來動態的實現控制;為使運輸過程處于可控狀態，車輛調度模塊還要對車輛的動態跟蹤;實時(或定時)對鐵路運輸計劃的預測統計分析是車輛調度的重要工具和手段，通過它可獲得與鐵路運輸相關的信息(如庫存、消耗、待運、在途等信息)，以便提前判斷和制定相應的措施。
媒體的核心價值體現在內容及其傳播上。《大眾日報》作為我國連續出版時間最長的黨報，自1939年1月1日創刊以來，已經連續出版了70多年。在1996年實現電子報之前，有近60年的歷史紙質報刊沒有數字化，而且早期的珍貴版本也因為紙張老化嚴重，只能封存在檔案室，無法公開檢索，也妨礙了山東省相關歷史專題資料的深入挖掘工作。而歷史報刊數字化技術則可以在充分保護歷史資料的前提下，將歷史報刊原始風貌、文章和圖片通過計算機和網絡展現在屏幕上，為想了解新聞歷史的讀者帶來便利；另外，通過數據挖掘，還可以整理出更有價值的新聞專題資料。
2011年，大眾報業集團確立了“《大眾日報》歷史報數字化項目”，并成立了專門的項目組具體負責實施，圍繞集團歷史報刊數字化的相關問題進行了一系列調研。本文對歷史報刊數字化的最新技術進行了研究和探討，主要內容包括紙質報刊及膠片掃描、OCR識別和校對、元數據抽取與標引、PDF構建技術等方面。
歷史報刊數字化流程概述
歷史報刊數字化技術與最近十多年普通的報刊數字化技術不盡相同。自從報業實現數字化工作流程以來，報紙的采編發排都采用計算機技術，其信息已經實現了數字化，而歷史報刊由于早期使用鉛字印刷或者石印、油印等，沒有對應的數字信息，因此需要通過相應的技術手段將紙質信息數字化提取到計算機當中。
歷史報刊特別是早期報紙是歷史文檔的重要資料，雖然人們對報紙的格式十分熟悉和認可，但從數字化處理的角度來看，報紙的格式是相當復雜的：文章長短不一，早期報紙有豎排版面、繁體字等，字體也不是當代的標準化字庫里的字體，有照片圖表，長篇的文字分布在不同的版面或頁面中。另外，早期報紙的印刷質量和紙張質量不是很好，隨著時間推移，有的字體可能會模糊，紙質會變得非常脆、易碎，難于處理，還有一些報紙只能在縮微膠片上找到。所有這些因素都使歷史報刊的數字化面臨很多困難，需要進行一些特殊處理。
目前，歷史報刊數字化有比較標準的制作流程和技術工藝，不同的廠商可能會有自己的特點，不過制作流程一般會包括以下幾個步驟：
1.報刊的清點。按照日期、版面清點數量，確認其完整性、可識別性、可掃描性。由于報刊一般都有一定的發行量，不止一個復本，應盡可能尋找最佳的一份，如果現實中找不到可用的報刊實體，可以用縮微膠片替代。
2.掃描和修圖。利用大幅面掃描儀掃描紙質報刊，用膠片掃描儀掃描縮微膠片。對掃描得到的TIF圖片進行修正，去除污漬、裂紋等。
3.OCR文字識別與校對。OCR（光學字符識別）是一種通過計算機自動識別圖片上文字的技術，標準印刷漢字的OCR識別正確率可達到99%以上。由于早期報刊印刷技術簡單和保存環境的原因，識別率可能稍低一些，需要進行多次校對以保證最終的質量。校對包括人工校對和智能化自動校對。
4.版面分析和劃分。將修正后的版面掃描圖片按照主題文章進行區域劃分和標識。
5.制作版式文件。根據步驟2、3、4得到的信息制作可檢索的數字版式文件，比如PDF等。
6.數字數據驗收。對上述步驟得到的文字、圖片、版式文件等數字數據進行再檢驗，以確保完整性和正確性。
7.數據入庫。文字入全文數據庫，圖片入圖片數據庫，版式文件入版面數據庫，三種數據庫是相關聯的，可以聯合檢索。
8.建立雙平臺檢索系統。一般采用B/S架構，用戶通過瀏覽器即可檢索上述三種數據庫。
經過上述步驟的處理加工后，最終的產品是一個完整的系統，其中包括：包含全部報刊文字和元數據的全文數據庫、包含報紙照片和版面掃描圖片的圖片、可檢索的PDF版式文件、基于B/S架構的雙平臺檢索系統等。此外，為了支持高質量的再印刷，也包括修正后的版面掃描TIF圖片。
歷史報刊數字化關鍵技術研究
歷史報刊數字化的關鍵技術包括：
1.圖像獲取：主要通過掃描，包括紙質掃描和膠片掃描等。
2.OCR文字識別與校對、版面分析和劃分等：將修正后的版面掃描圖片按照主題文章進行區域劃分，目前有自動識別主題文章區域的技術。
3.元數據抽取和分類標引：文章的元數據抽取包括對文章主題、副題、引題、作者、來源、關鍵詞、摘要、引文、外部特征等信息的自動識別和自動抽取；分標引類是按照國家新聞標準分類法對文章進行分類標識。
4.全文數據庫和圖片數據庫：全文數據庫是實現全文檢索的數據庫系統，為按關鍵字檢索整篇文章帶來很大便利；圖片數據庫一般按照文件存儲、按照標引檢索。
5.數字版式文件的制作、檢索技術：制作數字化版式文件是為了能夠展現歷史報刊的原始風貌，使讀者能直觀地感受到是在閱讀一份早期的報刊，更具有視覺震撼力。目前報刊的數字版式文件一般采用Adobe的PDF格式，根據掃描圖像制作成可檢索PDF一般采用雙層和重構技術。
下面進行更詳細的闡述。
1.掃描技術
掃描是歷史報刊數字化制作流程中的關鍵，因為后續工作完全基于掃描后得到的TIF圖片，其掃描質量、分辨率的選擇、所使用的設備和參數設定都對后期制作有重要影響。特別是分辨率的選擇，需要考慮到當代印刷術和近代的印刷術，當代彩色報刊的印刷一般要求彩色圖片在200～300dpi即可，既不宜過低也不宜過高，而近代的印刷主要是以鉛印、油印等為主，歷史報刊的掃描精度一般采用300～600dpi，其目的是為了保存更多的細節，更具參考和研究價值。掃描精度越高，所得到掃描圖片的容量也越大，因此，在選擇掃描精度的時候也需要考慮硬件方面的存儲容量。
由于報刊在印刷時是靠細小點陣來顯示圖像，并不是連續的色彩，高精度掃描會掃描出網狀條紋，這種情況可能會降低OCR軟件的處理速度。現在許多掃描儀有去除網紋的功能，可以解決此類問題。對于沒有去除網紋功能的掃描儀，如對圖像要求不高的話，可用降低掃描分辨率的辦法。因此，如果考慮到下一步的文字識別率， 5號以上字體使用300dpi掃描，6號、7號字體使用400～600dpi掃描。綜合考慮上述因素，可以統一使用400dpi左右的掃描精度。
紙質報紙和縮微膠片掃描所使用的設備和參數設定也有所差別，紙質報紙一般使用大幅面的快速掃描設備，而縮微膠片掃描儀在掃描前需要進行預先光學處理，目的是為了達到和紙質掃描相同的分辨率。
OCR技術原理是對光學儀器產生的影像（比如掃描圖片）進行處理，消除一些影響識別的可忽略因素（自動或者手工），將影像進行區域分割，使之成為可以獨立識別的單元，然后從這些影響單元中提取形態特征，再與標準特征庫中的數據進行對比，根據對比的結果決定該單元的識別結果。由于不確定因素較多，比如掃描設備的質量、掃描資料的質量、掃描精度、識別軟件、學習和測試樣本等都會影響到識別的準確率。
文字識別之前的影像預處理是該過程中需要處理問題最多的階段，其中包括影像的正規化、除噪聲、圖像矯正、圖文分析、文字行與字分離等步驟。舉例說明，對于歷史報刊而言，如果其掃描圖片出現傾斜，超出計算機自動識別的誤差范圍，就需要就行圖像旋轉矯正；如果原始報刊本身由于存放時間過長，出現污點裂痕較多，影響到正常文字的識別，那么就需要將掃描圖片上的這些污點裂痕去除、背景化；此外，早期報紙有豎排版，在行、字分離上需要進行特殊處理。
從識別技術的難度角度來看，印刷體識別相對要容易、正確率更高一些，因此對于歷史報刊而言，只要預處理做得比較完善，其自動識別不會產生過多的錯誤。為了保證更高的文字正確率（比如差錯率在萬分之一以下），需要進行校對。校對包括軟件自動校對和人工校對，自動校對是根據自然語言處理技術對識別出的文字語句的正確性進行判斷和標注，然后進行糾錯；人工校對是完全依賴校對員的判斷。OCR的校對一般都是結合自動和人工兩種方式進行反復多遍的排查糾錯。
3.元數據抽取和標引技術
在建立全文數據庫、圖片數據庫和版式文件數據庫之前，需要對文章進行元數據抽取和標引，其目的是從多角度對文章、圖片和版面文件進行標注說明，以完善檢索系統。文章的元數據主要包括題名信息、作者信息、來源信息、關鍵詞信息、摘要信息、引文信息、外部特征信息等。對于報刊而言，題名信息、作者信息、來源信息一般都在版面上明確標出，在OCR識別的版面區域劃分過程中獲得相應的信息；而對于其他元數據，比如關鍵詞信息、摘要信息、引文信息等，因為沒有明確標出，需要從報刊正文中提取，由于歷史報刊數字化需要在短時間內處理海量的報刊文章，依靠人工無法完成，所以必須要進行元數據的自動抽取，需要結合自然語言處理、機器學習等技術。
在文本中抽取元數據標引，可分為全關鍵詞標引和主關鍵詞標引。自動標引過程與人工標引過程相似，其特點是標引速度快，標引的前后一致性好，在隨機存儲介質容量允許、軟件檢索功能具備的情況下，可以實現文摘、甚至全文的無人工標引自動檢索。目前自動標引系統抽出的表述文獻主題的主關鍵詞準確性較差，還不能完全代替人工標引。
4.版式文件制作技術
版式文件是一種具有版權保護、加密、防止非法復制、防止屏幕拷貝、能夠全面展示版面多媒體內容和樣式、并且能夠精確輸出到打印設備的文件格式，目前比較流行的版式文件是Adobe公司的PDF，國內北大方正采用了CEB，另外還有epub等。報刊的版式文件一般采用PDF格式。
制作版式文件是歷史報刊數字化的一項重要工作，其意義有以下幾個方面：（1）首先通過版式文件能夠直觀地展示歷史報刊的外觀，包括版面布局、文字樣式和圖片等。（2）支持版面檢索，在雙平臺檢索平臺通過關鍵字檢索就能找到包含關鍵字的版面。（3）支持再印刷，矢量字體的版式文件能夠進行更大幅面的印刷輸出，不會有字體的變形。（4）標準化的文件格式便于存儲和交換。
目前歷史報刊數字化的PDF版式文件制作有兩種技術：雙層和重構。對于前期歷史報刊而言，因為沒有對應的電子版面文件，所以需要制作雙層或者重構PDF。制作雙層PDF的重點在于掃描圖片處理成合適清晰度的壓縮圖片用于雙層PDF的上層圖片層，并將文本按照原始版面結構重排并與圖片層對應，形成隱藏的下層文字層；重構PDF則是利用圖片和文本數據按照原始版面結構進行整版的圖文混合重排，是單層結構。這兩種PDF的主要區別有以下幾方面：
（1）在PDF文件結構方面：雙層PDF，顧名思義，該PDF邏輯上具有兩層（一層純圖片層、一層純文本層），上層是用于瀏覽的可視圖片層（為了避免文件體積過大，該圖片層一般使用高清掃描圖片的壓縮格式），能夠瀏覽版面掃描原貌；下層是用于文字檢索的隱藏文本層（瀏覽時不可見），文本層中的文字就是版式圖片經OCR識別校正后的文本，它與上層圖片層版式圖片中的文字是一一對應的，一個是圖片化文字、一個是文本化的文字。這樣形成的雙層PDF既可以100%保留原始版面效果，又可以通過下層的文字信息支持選擇、復制、文字檢索等功能。重構PDF，是當代流行的單層圖文混排結構。
（2）在PDF版式重排方面：對于歷史報刊而言，雙層和重構PDF都要進行相應的版面重排，但是雙層PDF僅對其文字層的文字按照原始版面位置進行重排和對應；而重構PDF則要按照當今的圖文混排方式重現原始版面的樣貌，所以制作方面工作量要大一些。對于組版出版數字化之后的近期歷史報刊而言，由于已經存在可印刷的數字PS版面文件和對應的數字矢量字庫，而且這些PS版面文件可以精確地批量生成當今流行的圖文混排的PDF版，不必再進行版面重排，就沒有制作雙層或者重構PDF之說了。
（3）在視覺瀏覽方面：雙層PDF是100%保留掃描版面視覺效果，但受圖片層的精度所限，其中的文字縮至較小時會產生字體變形，而放大到一定程度字體會產生馬賽克模糊；重構PDF中的文字是矢量字體，可對字體進行任意縮放，保持字體邊緣依然光滑，字體色素不會丟失，因此不會變形和模糊。但是，重構PDF中的文字字體可能與原始字體有所差別。特別是早期鉛字或者油印的報刊，由于沒有對應的數字矢量字庫，所以無法100%保留原始效果。但數字化以后的歷史版面，就不存在這個問題。
（4）在用于印刷方面：同視覺瀏覽方面相類似，雙層PDF是100%保留掃描版面視覺效果（原汁原味），但受圖片層的精度所限，不能進行大幅的放大印刷，字體會產生馬賽克模糊。對此可以直接使用修正后的高清TIF掃描圖片進行大幅面的印刷。重構PDF支持任意放大的印刷，字體邊緣光滑清晰，不會產生變形和模糊，印刷質量好于雙層PDF。
（5）在版式文字檢索和定位方面：雙層和重構PDF都支持版面文字檢索和定位，在檢索速度上，雙層的速度慢于重構，因為雙層PDF的文件較大。
（6）在存儲容量方面：重構PDF文件的存儲容量比雙層PDF文件小得多，一般是其1/4至1/6左右。因此重構PDF文件的打開和網絡傳輸都要比雙層PDF快，更適合于網絡瀏覽。
（7）在文字差錯率方面：理論上，歷史報刊數字化的文字差錯率和PDF采用雙層和重構并無關系，差錯率只和OCR識別準確率和人工校正等有關。在這方面，雙層和重構的差別在于：對于雙層PDF來說，即使文字層有錯字，由于其本身是隱藏的（上層是可視圖片），也不會被看見，但會在文本檢索和復制過程中體現出來；對于重構PDF來說，文字如果有錯誤，則直接能看到。出錯率的產生，很大程度上取決于原始掃描圖的修正、文字識別準確率、校改人員的責任心、新聞常識、歷史經驗和承接公司的項目管理經驗等。
（8）在渠道方面：雙層PDF適合在本地電腦和局域網上瀏覽，重構PDF除本地電腦和局域網上之外，也適合在互聯網上、手機、平板電腦、戶外大屏上瀏覽。
（9）在專輯出品方面：這兩種技術都能夠滿足個性化專輯出品的需求。
（10）費用方面：由于重構PDF的制作工作量相對大一些，所以制作重構PDF的費用比雙層PDF高15%～20%左右。
總的來說，實施歷史報刊數字化項目，如果僅從保護、存檔的角度考慮，那么掃描歷史報版面建立圖片數據庫，進而進行文字識別、校正、標引、入庫、建立全文數據庫和檢索網站即可；如果進一步從滿足版式檢索和PDF瀏覽功能考慮，可采用雙層PDF技術；如果考慮未來媒體終端的應用（例如蘋果的iPhone手機、iPad平板電腦）、開發更多的衍生產品，那么可采用重構PDF的技術方案。
總 結
國內從事這一領域的廠商采用不同的解決方案。在選擇解決方案的時候，首先要以保證質量為最基礎的條件，然后再考慮技術方案、價格、知識產權保護、再開發再利用等因素。歷史報刊數字化是一項尊重歷史、保護歷史資料、挖掘資料價值的工程，讓塵封的珍貴報刊通過現代信息技術以一種嶄新的面貌呈現在讀者面前，體現了社會責任和文化創新精神，保護與開發并存，讓歷史報刊重新面對公眾，為了解和研究中國近現代新聞發展歷史提供豐富的信息源泉。
參考文獻：
1.論文研究的背景和意義
到目前為止，隨著現代信息的不斷發展，智能化和信息化已經被廣泛應用到各個領域。目前的自動識別技術主要包括兩個種類：條碼技術和無線射頻(RFID)技術。隨著這兩種技術的不斷發展，自動識別技術已經在全世界具有了一定的發展規模。由于信息量和人們需求的不斷擴大，現代的物流行業涉及的種類是很煩瑣的供應鏈結構也相應地變得很復雜，很多時候都是要求遠距離的傳輸，在這種傳輸中傳統的物流方式就存在很大的弊端。RFID技術，最早出現在第二次世界大戰的戰場上為飛機的一種敵我目標識別出現的。但是由于成本和技術限制等諸多原因，一直沒有得到廣泛的應用。
2.研究現狀
(1)物流信息的研究現狀。物流信息管理的發展已有很長一段時間，并且各個地區和國家的發展情況都不盡相同。我們可以在線地對車輛和貨物進行信息的追蹤和查找，但是這種方式對網站的信息和其他的鏈接都沒有可靠的保障。這種系統可以利用全球衛星定位系統和智能的交通管理系統來對運輸貨物的車輛進行位置的追蹤，從而掌握貨物的運輸情況，以這種動態的管理方式使得車輛的管理效率得到提高。(2)RFID技術的研究現狀。條形碼技術可以說最早是由沃爾瑪公司開始應用的，從此成為了各個物流行業中的重要識別技術。而現在沃爾瑪公司否定了條碼技術開始使用電子標簽，這充分地說明了RFID技術明顯優于傳統的條碼技術。也預示著RFID技術在商業物流行業中的應用會得到普及，最終取代條碼技術。RFID技術在中國作為一種新型的自動非接觸式識別技術的發展歷史還不是很久，所以是處于剛剛起步的階段。但是作為一種新型的技術手段，RFID技術還是具有很大的發展前景和空間的。
3.論文研究的主要內容
本文主要是把RFID技術應用到物流信息管理系統中，從而實現對物流全過程的調度優化和控制的動態性。
二、物流信息系統概述
1.物流管理系統的概念及功能
(1)物流系統的定義。物流信息是一個非常廣泛的概念，涉及到我們社會經濟的任何一個方面，是一個錯綜復雜的社會系統。從大的材料供應商、批發商到零售商和消費者，幾乎都有物流信息系統的身影。現在的物流信息管理系統的主要任務有以下三方面：商品的流動，也就是我們所說的商流；信息的流動，也就是我們所說的信息流；資金的流動，也就是我們所說的資金流。物流信息管理系統的英文名稱是Logistics Information System，以下簡稱為LIS。LIS的主要組成：計算機軟硬件、通信網絡的主要設備和人組成的智能人際交互界面系統。(2)物流信息管理系統的主要功能概述。通過計算機技術對數據進行處理，可以向運營商和客戶提供相應的共享數據，并且可以加強企業和企業之間的合作關系，形成一種更加優越和完善的供應鏈網絡。
2.物流管理系統的主要結構及類型
一個完善的物流信息管理系完成的主要功能包括：首先對信息進行采集整理存儲，然后對有用的信息進行相應的傳輸和利用。與此同時也涉及到了活動中的每個要素。
3.物流信息管理識別中主要的采集技術
物流信息管理系統主要是將各個環節的物流信息聯合到一起，表現出了物流管理系統強大的整合能力。(1)條碼技術簡介。這種識別技術主要是被應用在計算機的數據的輸入與輸出。具有很多的優點：可靠性高、成本低并且采集和輸入輸出的速度非常快。由于這些優點的存在，條碼技術目前被廣泛應用在國內外的物流行業中。條形碼識別技術由于具有非常優越的優點，準確可靠快速的傳輸，使得它的應用價值非常大。其中條形碼的設備主要分為條形碼的印刷設備和條形碼的掃描設備。(2)RFID識別。射頻識別技術，即RFID技術是一種非接觸式的自動識別的技術。一個標準的射頻識別系統是由三部分構成的：電子標簽、讀寫器和天線。但是由于實際中存在的問題，這種RFID系統好使需要軟硬件之間的良好配合才能完成它的功能。
三、RFID技術簡介
由于射頻的數據保密性非常好，所以目前被廣泛地應用在防偽行業中。RFID的主要優點是：具有唯一的UID號碼。
1.RFID系統的組成和特點
一個最基本的RFID系統如圖1所示，一般包括：標簽、閱讀器、天線和數據的讀寫系統。
圖1 RFID系統組成
標簽的作用：RFID的電子標簽是由耦合元件組成的。上述每個電子標簽都具有唯一的UID編碼。是標簽唯一識別的標識。讀寫器：讀寫器是電子標簽的讀寫設備。主要控制數據的讀寫。天線：主要完成讀寫器和標簽之間射頻信號的傳遞。
如圖1所示，一個完整的RFID系統還包括一個中心處理的電腦和應用軟件系統。這個系統主要是將讀寫器上的信息和數據傳遞到電腦上的數據處理中心進行處理和應用。這也是RFID技術的基本原理。
2.RFID組成部分簡介
(1)電子標簽。RFID系統中的電子標簽是整個系統的數據的載體。通常情況下，一個完整的電子標簽主要是由標簽元件和天線組成。電子標簽與條形碼不同的是電子標簽可以自動地把自身存儲的信息發送出去，它是可編程的，可以適當地改寫編程的程序來滿足不同情況下的電子標簽的需求。(2)讀寫器。在RFID系統中，負責數據的讀寫的設備主要是讀寫器設備。讀寫器的功能非常強大，通常在系統中它都是獨立存在的，也就是說讀寫器可以單獨地對數據進行讀寫、處理并且顯示等。(3)數據的管理系統。完整的RFID系統除了包括最基本的標簽、天線、閱讀器外，還應該具有一整套完整的數據管理系統。數據管理系統的主要功能是完成數據信息的處理和存儲共享。
3.RFID技術的優點
RFID技術的出現，使人們認為RFID技術是條形碼的高級形式，但是這種說法是沒有什么理論依據的。RFID作為一種新型的非接觸式自動識別技術，它在很多方面都優于條形碼技術。RFID技術的優點很明顯，它不需要光源，并且更加安全。
4.RFID技術目前面臨的問題
RFID技術是一種新型的識別技術，它與條形碼識別技術相比，發展的歷史比較短。所以技術還不是很成熟，目前還存在著許多發展的問題。
四、物流管理系統的需求分析
1.RFID技術的主要應用
隨著信息技術的發展，RFID技術也有一定的發展，被應用在許多不同的領域，最主要的應用范圍包括：零售、倉儲、生產和運輸行業。
2.目前物流公司的現狀
經濟需求的不斷增長，市面上有越來越多的物流公司來滿足人們對物流的需求。但是很多物流公司的規模都比較小，存在著一些缺點。
3.需求問題的解決
目前 的物流企業的規模比較小，標準和網絡化都不完善，存在著各種各樣的問題。針對這些問題，我們對物流公司有了新的需求問題的解決方案。每個公司都可以發揮它的長處取長補短，互相幫助贏取共同的利益。這種集中管理和共享的方式不僅可以幫助物流公司來提高他們的運輸速度，而且還大大地降低了物流中貨物運輸的成本，減少了不必要的浪費，有助于管理者的經營。
4.RFID系統結構的選擇
本文主要用到的數據庫是SQL。采用的主要構架是B/S模式。下面分別對這兩種技術進行簡單的介紹。(1)SQL簡介。SQL(Structured Query Language)，它的意思是結構化查詢的語言。SQL這種語言最主要的功能是它可以很好地與各個數據庫建立相應的聯系并且可以進行很好的溝通。(2)瀏覽器/服務器(B/S)構架。目前來說管理信息系統主要的構架類型主要包括：主機/終端型、客戶機/服務器即所謂的C/S模式、文件/服務型、三層的B/S和多層分布的形式。
這種技術是www技術和數據庫技術相結合的結果，是未來數據庫發展的主要方向。
B/S模式的主要結構如圖2所示。
圖2 B/S模式結構示意圖
5.系統成本的分析
我們知道RFID系統主要是由標簽、天線和閱讀器構成的，所以它的主要硬件成本也是由這三部分構成，這主要是從RFID系統的市場需求來看的。對于物流管理行業來說，這三部分也是主要的硬件投資方式。雖然目前RFID系統的成本略高，但是它帶給我們的優點遠遠勝過了糨的這個不足。
五、系統的總體設計研究
1.基于RFID的物流管理系統的總體目標
物流信息系統主要解決的問題是：(1)縮短從接受訂貨到發貨的時間；(2)庫存適量化(壓縮庫存并防止脫銷)；(3)提高搬運作業效率；(4)提高運輸效率；(5)使接受訂貨和發出訂貨更為省力；(6)提高接受訂貨和發出訂貨精度；(7)防止發貨配送出現差錯；(8)調整需求和供給回答信息咨詢等。一個好的完善的物流信息管理系統會很好地解決上述的問題。我們最終的目的都是為了提高服務水平并且降低物流運輸的總成本。
2.系統硬件產品介紹
本系統設計的是一個基于RFID硬件產品已有的物流管理系統，所以首先對RFID不同用途的讀寫設備和它們的應用場合作了一下簡單的介紹，例如，下面這款電子標簽。
本系統選用的電子標簽是T12048，這款電子標簽是TI公司新出的一款粘貼式的電子標簽。如圖3所示。
圖3 電子標簽
3.流程分析
(1)物流公司工作的流程分析。每個服務行業的宗旨都是客戶至上。對于物流公司來說，也是這樣。物流公司的終極目的就是讓客戶的郵件及時準確并且完整地到達目的地，而且要確保郵件在終點是有顧客簽收的。圖4所示的是一個顧客返送郵件到收件人的全過程。
圖4 物流公司工作的流程圖
(2)基于RFID技術的系統流程分析。從圖4，我們可以明顯發現，物流公司在收件裝車運輸這些過程中，是很容易發生郵件的錯裝和丟失的現象的。這樣就會造成工作量的增加，會在很大程度上降低物流工作的效率，這樣反而會增加物流運輸中的成本。
RFID技術應用到物流管理行業中可以避免這些問題的發生，提高了物流運輸的效率，從成本上得到節省，也就提高了整個物流公司的效益。如圖5所示的是應用了RFID技術的物流公司的工作流程圖。
圖5 基于RFID的系統流程圖
4.軟件平臺和功能設計
JavaEE開發平臺目前被廣泛應用在各種各樣的信息化平臺的開發中。在目前實際應用的JavaEE開發平臺中，它主要由兩部分構成：第一種是以Spring，Hibernate兩個框架為基礎核心來構建的，這種類型的應用一般都不要應用服務器的支持，一般在Jetty，Tomcat等Web服務器上就可以很好的運行，這類JavaEE應用被稱為輕量級的JavaEE應用；另一種類型的JavaEE則以EJB3.0為核心來構建，這種類型的應用需要EJB容器支持，一般情況是需要在JBoss，WebLogic，WebSphere服務器中來運行，這類JavaEE應用是sun公司官方推薦的JavaEE平臺，所以它一般情況下稱為重量級的JavaEE應用。
5.RFID物流管理系統的設計原則
首先，要確保系統具有一定的先進性。這里所說的先進性主要指的是RFID技術所特有的優點。包括它硬件和軟件上的優點。利用這些優點可以提高物流管理系統的運行質量。其次，是RFID系統的安全性和可靠性。這里指的是要確保寄件人寄出郵件信息的安全性。郵件屬于寄件人、客戶的財產，保證客戶財產的安全，是物流公司的首要職責。所以安全性和可靠性是很重要的。如果公司沒有對安全性和可靠性做出一定的保護，那么出現問題后不僅是客戶的財產丟失，更大的損失是物流公司，公司失去了在客戶心中的信譽。這種損失有時是無法彌補的。最后是系統通用性和擴展性的設計。通用性和擴展性是各個環節的樞紐，相當于是系統之間的接口。如果企業之間的系統不具通用性，合作起來就會有很多的問題。所以通用性的提高，可以加強企業和企業之間的合作和溝通關系。
6.系統模塊設計
本設計中的管理系統軟件主要由8個模塊構成：系統的設置模塊、運單的管理模塊、專線管理模塊、車輛的管理模塊、辦公環境管理模塊、報價管理模塊、客戶資料管理模塊、射頻卡片管理模塊。
六、總結與展望
1.總結。本文設計是基于RFID技術的物流信息管理系統。硬件設備包括電子標簽和閱讀器設備。軟件部分主要是由web服務器和基于JavaEE和SQL Server軟件平臺來實現的管理系統。本系統的最大的創新點是：將RFID技術與物流管理系統相結合。這個創意的最大優點是增強了企業和企業之間的合作關系，確保貨物運輸過程中的準確性和安全性，降低了物流行業的運輸和管理成本，不僅給客戶提供了良好的服務，而且還在很大程度上提高了物流行業的經濟效益。
2.展望。目前中國的RFID技術還處于剛剛起步的狀態，RFID技術的應用還不夠完善，RFID技術的物流管理系統的成本較高，造成了RFID技術物流管理系統普及的困難。條形碼技術還會在很長一段時間內占據著識別技術的主要市場份額。但是RFID技術作為一項新技術，具有巨大的發展空間和非常廣闊的前景。由于時間和實驗的條件有限，本文的設計還存在著很多不足的地方，還有很多物流管理系統的方面沒有涉及到，需要在今后對此系統進行不斷的完善。主要包括：
一是可以將GPS模塊應用導系統中。GPS目前已經在很多國家中被使用，但在中國還是很少使用的。利用GPS的定位系統，我們可以對丟失的郵件進行定位，然后搜查。 這樣可以大大地減少不必要的損失，提高系統的安全性。
二是物流管理手機平臺的應用。隨著技術的發展，目前有很多系統都支持手機平臺。時代的需求，人人都有手機，手機成了必備品，所以把物流管理系統應用在手機平臺，這樣方便客戶對物流行業運輸的需求。提高了管理和查詢的效率。
關鍵詞 實驗耗材 電子掃描 出入庫管理
中圖分類號：R197.324 文獻標識碼：A
0引言
隨著電子信息產業的不斷發展，目前國內理工類和綜合類高校都有電子信息類相關專業的開設，為了提高學生的動手實踐能力，各種電工類實驗必不可少。電工實驗室除了為學生提供做實驗所需的儀器設備，每年還會采購大量的實驗元器件，以保障學生的實驗需要和課程設計。由于實驗耗材存在種類多、數量多、體積小等特點，對于實驗耗材的管理存在一定的難度，如何科學有效地管理實驗耗材，成為實驗室管理工作中的一個亟待解決的問題。
1實驗耗材管理存在的問題
1.1耗材的采購、使用、回收效率低下
實驗室的耗材大致會經過采購、使用、回收三個環節。首先，由教員或者學員根據每學期的實驗需求，上報所需的實驗耗材型號和數量清單給實驗室管理員；然后，實驗室管理員匯總所有的實驗耗材需求表，擬稿上報申請購買文件；其次，經過學院相關部門詢價批準后，進行實物采購；最后，由實驗室管理員對實驗耗材進行出入庫管理。上述環節，目前幾乎采用紙質或電子表單的形式進行記錄，一方面，這些信息大部分只有實驗室管理員清楚，由于信息的不對稱，教員或者學員在提交耗材申請表時，往往不清楚實驗室所剩耗材的情況，造成重復采購的情況發生；另一方面，采用手工記錄的方式，會存在實驗室管理員對一時的信息清楚，時間久了之后，對耗材的出入庫情況細節沒法回顧。
1.2耗材出入庫記錄信息不完整
實驗耗材的分發是根據教員對每堂課的需求進行分發的，實驗課結束時，實驗室管理員對完好的耗材進行回收。由于實驗室開設的實驗課程較多，每門實驗課程對應的班級也比較多，勢必存在耗材頻繁出入庫的情況，而這些記錄信息都是采用手工登記的方式，不僅效率低下，且容易出現漏洞，在有需求改變的情況下，很難在第一時間進行更正和補漏，更容易使記錄混亂，難以查詢和下一步安排。
1.3實驗室管理員的耗材信息不對稱
實驗室的管理員一般都有多個人，對于實驗耗材的管理是指定專人進行負責，耗材管理員對于耗材的存放位置、數量、使用信息有專門記錄，對這些信息比較清楚，而其他的管理員可能對這些信息就比較陌生，當其他實驗室管理員需要對實驗耗材進行分發時，會存在不清楚耗材存放位置，且沒法更新耗材使用信息等情況。若遇到耗材管理員有事外出等情況，會出現耗材管理混亂的情況，嚴重影響了實驗室管理人員的工作效率。
針對上述存在的一些管理問題，有必要建立一套統一的管理平臺，讓實驗室管理人員對實驗耗材進行統一管理。
2基于電子掃描系統的實驗耗材管理
電工實驗室的元器件大部分體積比較小，比如電阻、電容、二極管等，要讀取這些器件的型號，比較費時間，造成了耗材出入庫效率低下。在借鑒超市商品管理和圖書館圖書管理的基礎之上，本文提出引入電子標簽掃描系統，作為實驗耗材自動化出入庫的方式，通過電子標簽的掃描，實驗室管理員可以快捷地將實驗耗材相關信息讀取到電腦，從而提高管理效率。
2.1電子標簽的分類
現有的電子標簽識別技術大致分為三類：條形碼標簽技術、二維碼標簽技術、無線射頻識別（RFID）技術。
條形碼掃描技術，是將制作完成的條形碼粘貼在確定的物體上，并使用專門的條形碼掃描讀寫器將條形碼中的信息讀取出來，該讀寫器讀取的信息是由光信號傳遞的。
二維碼掃描技術，與條碼掃描技術相類似，但是二維碼包含的信息比條形碼更多，也需要借助專門的二維碼掃描讀寫器讀取其中的信息，目前二維碼識別技術的應用相當廣泛。
無線射頻識別（RFID）技術，是射頻識別系統的數據載體，每個電子標簽都有一個全球唯一的編碼。電子標簽中存儲有被標識物品的相關信息，通常被貼附在需要標識的物品上，它存儲的物品信息可被讀寫器以無線電波的實行非接觸式地讀取。
2.2電子標簽掃描系統的方案選擇
上述三種標簽識別技術都可以應用到實驗耗材的自動識別中，需要從以下幾個方面考慮方案選擇：（1）大部分實驗耗材體積較小。（2）標簽制作的難易程度。（3）整套電子識別設備的成本。（4）標簽記錄數據的完整性。
由于條碼技術的發展已經相當成熟，在圖書管理系統中應用了非常久的時間，條碼的制作成本較低，并且記錄的信息已經能夠滿足對實驗耗材管理的需求，因此，本文系統在電子標簽的方案選擇中采用條碼技術。
2.3實驗耗材管理的方案設計
本文設計的實驗耗材信息管理系統功能如圖1所示，在考慮實現實驗耗材綜合管理系統方案時，充分利用信息自動化技術，利用電子標簽掃描系統，能夠自動讀取實驗耗材相關信息。
3結論
通過對實驗室的耗材管理現狀和需求進行分析，尋找科學有效的管理辦法，嘗試利用電子掃描方式對耗材出入庫進行管理和登記，提高了實驗耗材的利用率和實驗室管理人員的管理效率。
參考文獻
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[2] 毛紅霞.基于RFID技術的實驗室信息管理系統設計[D].西南交通大學碩士學位論文，2008.
關鍵詞：收費器，單片機，雙音多頻，AT89S51
引言
本文具體介紹了怎樣利用AT89S51單片機設計和實現一款低成本的可配置性的單路電話計費器。該計費系統可識別市內或長途電話號碼，根據號碼進行計費；并能顯示通話時間和費用；可自動實現全價和折價的轉換；計費準確，可方便地查詢話單信息；并具有可配置性，可通過按鍵重新設置費率等參數。成本低，功耗小。完成其可配置性保證了該計費器可適應電信局費率的調整而重新設置計費參數。
1 系統工作原理及功能
1.1系統工作原理
系統中利用CPU控制MT8880以實現DTMF信號的接收與發送，MT8880能接收全部16個DTMF信號，并對8279的顯示接口及有關管腳功能進行分析,然后在此基礎上設計一種驅動16位七段十進制數碼管數據顯示及鍵盤輸入陣列計算機應用系統，利用8279可實現對鍵盤/顯示的自動掃描，以減輕CPU負擔，簡化硬件電路。系統總體框圖見圖1.1。碩士論文，單片機。
圖1.1 系統總體框圖
1.2 系統實現的功能
(1) 顯示功能
該系統采用16位LED顯示器，可實時顯示計費系統工作時的各種信息。在撥號時可顯示被叫號碼，通話時顯示通話時長，話費合計，掛機后可通過按鍵顯示通話記錄和累計話費等。
(2) 通話計費
在接通電話后，根據所撥電話號碼，由計費器自動識別通話類型（市話、長途），接通以后，計費系統立即開始計費，并實時顯示通話時間及話費金額。掛機后，顯示器上顯示此次通話的時間及費用。
(3) 話單查詢
在掛機后，通過鍵盤可直接查詢通話記錄及費用，通過按鍵盤上的“查詢”鍵、“上翻”鍵、“下翻”鍵，可查詢最近的5條通話記錄。掛機狀態，按“查詢”鍵，計費器顯示最后一個話單序號及電話號碼；延時后顯示通話時長及費用。“上翻”鍵功能是顯示上一條話單信息；“下翻”鍵功能是顯示下一話單信息。
(4) 話費累計
話機處于掛機狀態時，按“累計”鍵，屏幕顯示已撥打電話的費用總計。
(5) 設置參數
在設置狀態下按“下翻”鍵，設置費率；若按“0”號鍵，清除話費累計。
2 電路模塊的設計
2.1 AT89S51及其外圍電路
AT89S51的P1口作為DTMF信號輸入口。MT8880的D0－D3分別接AT89S51的P1.0－P1.3，CP、RSO、R/W¯、CS¯、分別接AT89S51的P1.3－P1.7，IRQL接INT0，工作原理: MT8880每接收一個外部信號IRQL由高變低一次，IRQL接AT89S51的中斷0(P3.2)，單片機在中斷期間將數據D0－D3從MT8880讀入內部數據存儲器,中斷服務完成后，IRQL由低變高,開始接收下一個信號(設計時應注意中斷服務時間小于拔號內部數字時間間隔)。當對外命令時,AT89S51將內部數據D0－D3傳送到P1口，然后再從P1口傳送到MT8880的D0－D3,數據MT8880中經雙音頻調制后從TONE腳輸出DTMF信號。讀寫信號R/W¯由P1.6提供,寄存器選擇信號由P1.5提供。OSC1、OSC2接3.58Hz晶振,EST和ST/GT端外接RC積分電路,使解碼數據產生一個延時,讓CPU可正確讀取數據。碩士論文，單片機。
當手動按下S1，就把RESET引腳拉高，只要該高電平能持續兩個以上的機器周期就能使系統復位。系統正常工作時RESET保持在低電平。
時鐘電路為CPU提供精確的工作頻率，電容C6、C7對振蕩頻率有穩定作用，其容量的選擇通常為30PF左右，振蕩頻率的選擇一般為1.2MHz－12MHz，本系統采用了12MHz的石英晶體振蕩器。
2.2 DTMF信號收發電路
目前，電話通信基本上使用雙音多頻(DTMF)發號，而MT8880是一種完整的DTMF發送與接收器，容易與單片機接口，且可編程控制，故選用MT8880，初始化時，將其設置為DTMF模式，可接收撥號。用戶線上的各種信號音(包括撥號音、回鈴音、忙音等)都是450Hz的FSK信號。鈴流信號：25Hz±3Hz，輸出電壓90V±15V，電流為300mA。
(1) 接收接口電路設計
當MT8880作為DTMF接收器的時候,DTMF信號經由IN+和IN-輸入,經過運算放大并且濾除信號中的撥號音頻率,然后發送到雙音濾波器,分離出低頻組和高頻組信號。通過數字計數的方式檢出DTMF信號的頻率,并且通過譯碼器譯成四位二進制碼。四位二進制編碼被鎖存在接收數據寄存器中,此時狀態寄存器中的延時控制識別位復位,狀態寄存器中的接收數據寄存器滿標識位置位,對外來說,當寄存器中的延時控制識別位復位時IRQL由高電平變為低電平。如果用IRQL作為單片機的中斷信號, IRQL由高電平變為低電平,向CPU發出中斷申請,當CPU響應中斷,讀出寄存器中的數據后，IRQL返回高電平。
MT8880的Q1－Q4與單片機的P1.0－P1.3相連，P1.4－P1.7分別與CP，RSO，R/W¯，CS¯相連， DTMF－IN、DTMF－OUT為雙音多頻信號的輸入和輸出端子；輸入端和輸出端分別加了濾波電路。
(2) 發送接口電路設計
當MT8880作為DTMF發送器時,數據總線D0－D3上四位二進制碼被鎖存在發送數據寄存器中,發送的DTMF信號頻率由3.58MHz的晶振分頻產生。分頻器首先從基準頻率分離出8個不同頻率的正弦波,行列計數器根據發送數據寄存器中的數據,以八取二方式分離出一個高頻信號和一個低頻信號,經開關電容作D/A轉換,在加法器中合成DTMF信號,并從TONE端輸出。OSC1、OSC2接3.58Hz晶振,EST和ST/GT端外接RC積分電路,使解碼數據產生一個延時,讓CPU可正確讀取數據。
2.3 模擬摘機電路
根據國家有關標準規定：不論任何電話機，摘機狀態的直流電阻應≤300Ω，有“R”鍵的電子電話機的摘機狀態直流電阻應≤350Ω。在掛機狀態下，其漏電流≤5μA。因為程控電話交換機對電話摘機的響應是電話線回路電流突然變大為約30mA的電流，交換機檢測到回路電流變大就認為電話機已經摘機。
當單片機檢測到有效信號時，從CPU送出的摘機信號驅動光耦導通使負載接入，進入摘機狀態，使電話線上的電流變為30mA左右，交換機檢測到該電流后將線路電壓變為十幾伏的直流，完成摘機。碩士論文，單片機。
2.4 顯示/鍵盤驅動電路
AT89S51單片機應用系統的鍵盤顯示驅動電路8279的A、B口顯示數據輸出線分別與2個7447譯碼/驅動器的輸入端相連。碩士論文，單片機。碩士論文，單片機。SL0－SL3掃描輸出線接在3－8線譯碼74LS138的輸入端，輸出經8位驅動電路后，每位同時驅動2位七段數碼管。因此該電路可同時驅動16路七段十進制數碼管。74LS47的消隱輸入BI¯端與8279的BD端連，當8279的顯示數據切換時，D端輸出低電平,使74LS47的輸出均為低電平，將顯示熄滅。由于74LS47的輸出驅動電流可達20mA，能直驅動七段數碼管。來自RL0-RL7的8根回復線的回復信號,由回復緩沖器并鎖存。在鍵盤工作方式中，回復線作為行列式鍵盤的行列輸入線。在逐行列掃描時,回復線用來搜索每一行列中閉合的鍵。當某一鍵閉合時，去抖電路被置位，延時等待10ms后，再檢驗該鍵是否繼續閉合，并將該鍵的地址、控制狀態一起形成鍵盤數據被送入8279內部FIFO(先進先出)存儲器，即是8279的IRQ端。8279由單片機AT89S51控制，片選線為P2.7,命令/數據選擇線A0與單片機地址總線P0聯接，這時8279的端口地址為；數據口：7FFEH，命令/狀態口：7FFFH。碩士論文，單片機。CLK直接與單片機ALE聯接，即以AT89S51的ALE引腳輸出作為8279芯片的時鐘源，AT89S51內部晶振頻率fosc=12MHZ,則fALE=2MHZ,可由8279的時鐘分頻命令進行20分頻，從而使8279工作在100KHZ的最佳頻率。
3 總 結
該計費器的特點是低成本，可配置性好，可適應各種不同的費率要求，該計費系統自動識別所撥號碼，實現自動計費。但它也存在很多不足之處，我們可以在以下方面進行完善：增加打印機接口，用來打印收費單據等；增加語音錄放接口，進行語音提示；還可增加實時時鐘/日歷芯片接口，可以方便的看到時間。
參考文獻
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論文關鍵詞：人臉識別，中值濾波，同態濾波
引言
隨著科學技術的飛速發展，互聯網的廣泛應用，重要部門(機場、銀行、軍政機關、重點控制地區)的進出需要可靠的身份鑒別。傳統身份識別方式的弊端日益彰顯，根據人體生理特征和行為特征來識別身份的生物特征識別日益興起。人臉識別是計算機模式識別研究領域中一項熱門的研究課題，人臉的面部特征是最自然的、方便的身份辨認手段，易為用戶所接受。隨著計算機技術和數字圖像技術的迅猛發展，人臉自動識別在技術上成為可能。
1圖像預處理
一個典型的人臉識別過程包括三個步驟：人臉檢測、特征提取與人臉識別。在實現過程中，首先要獲取圖像，然后進行人臉模塊檢測。如果檢測到人臉圖像，則進行特征點定位及歸一化處理，特征提取后送入分類器進行識別，最終獲得識別結果。
預處理是人臉識別過程中一個重要環節，其主要目的是消除圖像中的冗余信息，濾除干擾、噪聲，增強有關信息的可檢測性，從而提高識別的可靠性。在預處理階段，對圖像進行優化，盡可能去除或者減小外部環境對預處理圖像的干擾，為后續處理提高質量。
2預處理方法的研究
2.1 直方圖均衡化
直方圖是圖像的最基本的統計特征，它反映的是圖像的灰度值的分布情況。直方圖反映了圖像的明暗分布規律同態濾波，可以通過圖像變換進行直方圖調整，獲得較好的視覺效果。直方圖均衡化是在每個灰度級上都具有相同的象素點數的過程，目的是使圖像在整個灰度值動態變化范圍內分布均勻化，改善圖像的亮度分布狀態，增強圖像的視覺效果。
均衡化處理的步驟為：
（1）對給定的待處理圖像統計其直方圖，求出
（2）根據統計出的直方圖采用累積分布函數做變換，,求變換后的新灰度；
（3）用新灰度代替舊灰度，求出，這一步是近似過程，應根據處理的目的盡量做到合理，同時把灰度值相等或近似的合并到一起。
2.2 灰度拉伸
灰度拉伸又叫對比度拉伸，它是最基本的一種點操作，根據原始圖像中每個像素的灰度值，按照某種映射規則，將其變換為另一種灰度值。通過對原始圖像中每個像素賦一個新的灰度值來達到增強圖像的目的。一般有線性變換（最常用的是按比例線性變換和分段線性變換）和非線性變換（常用對數擴展和指數擴展）。
2.3中值濾波
中值濾波是一種非線性濾波方法，在一定條件下可以克服線性濾波器處理圖像細節模糊的問題，但是對點、線、尖頂等細節較多的圖像，則會引起圖像信息的丟失。中值濾波的基本思想是把局部區域的像素按灰度等級進行排序，取該鄰域中灰度的中值作為當前像素的灰度值。它對濾除脈沖干擾和圖像掃描噪聲非常有效論文范文。
中值濾波的步驟：
（1）將濾波模板在圖像中漫游，并將模板中心與圖中某個像素位置重合；
（2）讀取模板中各對應像素的灰度值；
（3）將這些灰度值從小到大排列；
（4）取這一列數據的中間數據賦給對應模板中心位置的像素；
由以上步驟可以看出，中值濾波對孤立的噪聲像素即椒鹽噪聲、脈沖噪聲具有良好的濾波效果。由于它不是簡單的取均值，所以產生的模糊比較少。
2.4 同態濾波
當光源照射物體時，由于物體各部分的反射，通過視覺和其他感光面形成圖像。因此，圖像生成與光源的照射特性和物體的反射特性有關。
設光源的照度函數為，景物各點的反射系數為，則圖像的亮度函數為。上式表明，圖像各點亮度，決定于照射分量和反射系數的乘積。
同態濾波就是將圖像乘積形式的亮度模型（非可加性），變成可加形式，以便進行濾波增強處理。經過同態濾波后其結果會改變圖像光強度和反射光強度的特性，因此可以做到同時降低圖像動態范圍，又增加對比度的結果。
同態濾波的步驟：
（1） 對亮度函數兩邊作對數變換，再取傅氏變換；
（2） 通過一濾波器；
（3） 對濾波器的輸出取傅氏飯變換，再取指數變換；
選取合適的濾波器，可以適當壓縮照度分量的動態范圍，同時適當提升反射度分量，可以改善圖像對比度，突出物體輪廓。
3 仿真實現
取一幅92*112的人臉圖像，通過matlab函數對其進行直方圖均衡化處理同態濾波，可以得到處理前后的直方圖對比。通過仿真我們可以清楚的看出，均衡化后圖像獲得了較好的視覺效果，圖像變的更加的清楚，圖像中的一些細節也突出了。如圖3-1所示。
圖3-1 處理前后的直方圖對比
對同一副人臉圖像進行灰度拉伸，仿真結果如圖3-2所示。
圖3-2 原始圖像以及灰度拉伸處理后的效果
由兩幅圖像處理前后的效果變化可以看出灰度拉伸后增強了圖像的對比度，使得圖像細節更加的突出。
同樣，對人臉圖像分別進行中值濾波和同態濾波進行預處理，其仿真圖分別如圖3-3和3-4所示。
圖3-3原始圖像與中值濾波后的效果圖
由原始圖像和中值濾波后的圖像對比可以看出，處理之后，人臉圖像中的斑點得到了去除。
圖3-4原始圖像與同態濾波后的效果圖
對圖像進行同態濾波處理之后，由兩幅圖像對比可以看出，圖像對比度得到增強，像素灰度的動態范圍也得到增強。處理之后圖像較暗的地方變得更清楚，圖像中的一些細節也更加突出。
結束語
本文主要針對人臉識別中圖像預處理進行研究，通過圖像預處理的一些方法，如直方圖均衡化、灰度拉伸、中值濾波、同態濾波，對讀入的人臉圖像進行處理。消除圖像中無關的信息，從而使圖像增強，細節突出，進一步改善了圖像質量，為下一步圖像的特征提取、分割、匹配和識別打下可靠的基礎。
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[關鍵詞] 電子商務 物流條碼 標準體系
電子商務是集商流、信息流、資金流、物流于一身的電子化、網絡化的貿易形式,第三方物流企業的出現推動了電子商務的發展,但其物流技術在我國目前還停滯在傳統的物流階段,使用物流條碼技術標準體系是電子商務和物流供應鏈的必經之路。
1.電子商務
電子商務源于英文ELECTRONIC COMMERCE,簡寫為EC。顧名思義,其內容包含兩個方面,一是電子方式,二是商貿活動。電子商務作為國內外貿易的重要形式,特別是隨著網絡的普及,給世界經濟帶來了翻天覆地的變化。電子商務的網絡經濟以全新的方式和速度進行全球性的配置資源, 不僅影響到了百姓日常生活和企業經營行為, 還影響到了市場經濟運行方式和國家宏觀調控政策, 甚至影響到了世界經濟格局的重新調整和利益的重新分配。
電子商務集商流、信息流、資金流、物流為一身,物流雖然包含在電子商務中,但人們對電子商務過程的認識只局限于信息流、資金流的電子化、網絡化,而忽略了物流的電子化,大多數物流仍停留在傳統的經銷渠道。隨著電子商務的進一步推廣與應用,傳統物流的物流能力的滯后對電子商務發展的影響越來越明顯,物流的重要性及其對電子商務的影響被越來越多的人所關注,以物流條碼為核心的物流電子化開始被重視和發展。
2.物流信息技術
物流信息技術是指運用于物流各環節中的信息技術,包括計算機技術、網絡技術、信息分類編碼技術、條碼技術、射頻識別技術、電子數據交換技術、全球定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS)等。
條碼技術是20世紀在計算機應用中產生和發展起來的一種自動識別技術,是集條碼理論、光電技術、計算機技術、通信技術、條碼印刷技術于一體的綜合性技術。條碼技術是物流自動跟蹤的有效工具,被廣泛應用于物流管理過程中。條碼具有制作簡單、信息收集速度快、準確率高、信息量大、成本低和條碼設備方便易用等優點。通過條碼技術可以準確識別物品信息和快速跟蹤物品,它是物流信息管理工作的基礎,極大地促進了物流業的發展。
射頻識別(RFID)技術是自動識別技術的一種高級形式,被稱為21世紀十大重要技術項目之一。RFID通過非接觸讀取數據完成系統基礎數據的自動采集工作,從而成為計算機信息處理所需原始數據快速而準確采集的有效工具。RFID被視為一種安全存取技術和一個有生命力的多應用平臺,起到安全獲取由基于網絡解決方案提供服務的媒介作用。倉儲物流數字化建設的基礎工作之一就是基礎數據的采集問題,基礎數據的真實與完備是倉儲物流數字化建設成功與否的關鍵。
3.物流條碼相關標準
信息化與標準化是緊密結合在一起的。中國物流與采購聯合會副會長戴定一于2005年在“物流信息化先解決標準問題”一文中指出:“盡快參與物流基礎標準制定”。
在電子商務和物流中使用的物流條碼體系涉及面廣,相關標準很多。在國際貿易中,物流條碼標準體系已基本成熟.并隨著世界經濟的發展而日趨完善。我國也已經制定出了許多物流的相關標準,至今已了138項相關標準。目前,關于物流信息還需制定的標準項目有69項,在已經制定物流信息標準中需修訂的標準項目有16項。
在實際的物流管理中,應用條碼技術主要涉及的標準有:條碼基礎標準、碼制標準、條碼生成設備標準、條碼識讀設備標準、條碼符號檢驗標準以及條碼應用標準。目前,我國已經制訂的物流國家標準已形成三個系列的物流條碼標準體系:
⑴ GB/T12905―2000《條碼術語》等條碼基礎標準;
⑵ GB/T15425―2002《EANUCC系統128條碼》等條碼碼制標準;⑶ GB/T14258―2003《信息技術自動識別與數據采集技術條碼符號印制質量的檢驗》等條碼符號印制與檢驗標準。
2007年8月23日, 國家標準化委員會批準了GB/T 21049漢信碼國家標準。這是我國第一個具有自主知識產權的二維條碼碼制標準。漢信碼的研制成功是我國二維條碼技術發展史上的里程碑, 將對提高二維條碼技術的應用水平、拓寬二維條碼技術的應用領域起到重要的促進作用。
4.物流振興規劃
在我國制定的未來5年全國物流發展規劃中,對物流發展有了目標明確的內容:一是積極培育發展第三方物流企業,爭取到“十五”末期社會化物流配送的比例達到50%以上;二是修建若干條貫通全國并且可以開展國際配送業務的聯運干線,構建全國性的商品物流配送綠色通道;三是在全國各大中城市、主要商品生產、集散地和交通樞紐,建設具有合理規模的現代商品物流中心和專業化配送中心,構建全國性物流配送網絡;四是培育若干國家物流骨干基地,有條件的爭取發展成為亞洲的重要物流中心;五是確定一批物流配送示范項目,在全國各大區的中心城市,選擇符合現代商品物流配送基礎條件的企業,建立具有全國性經營網絡的專業化骨干物流配送企業。
2009年4月24日,國家發改委正式發文:《物流業調整和振興規劃》。
針對物流振興綱要規劃,浙江省交通廳聯合華東等11個省交通廳的運輸管理局發起倡議,建立物流平臺以實現物流標準化的承諾。
當今我國的通用商品條碼已經普及,使商業管理實現了自動化,而物流條碼體系的應用卻剛剛起步。為了推動物流條碼標準體系的應用,中國物品編碼中心正在開展醫藥物流及醫院使用二維碼的物流條碼系統的試驗推廣。應用物流條碼技術是現代物流管理模式的發展趨勢,也是實現商貿物流業發展首選的最佳途徑。
5.電子商務中的物流條碼信息化管理
電子商務作為網絡經濟的核心必須以物流管理為基礎。電子商務活動中任何一筆交易,都是由四種基本的“流”,即信息流、商流、資金流、物流所組成。物流過程具體包括運輸、儲存、配送、保管、物流信息管理等各種活動。電子商務通過網絡準確及時監控物流的運動。當前制約電子商務發展的主要瓶頸是物流管理滯后,主要表現在物流的支付系統、配送系統和安全系統三個方面。電子商務推動下的物流管理是以物流信息化為基礎的,這種新型的物流配送使商品流轉較傳統方式更加信息化、自動化、現代化和社會化,既減少庫存和資金積壓,又降低了物流成本,提高了經濟效益和社會效益。電子商務為物流企業提供了技術條件和市場環境,為物流功能集成和物流企業實現規模化經營創造了有利的條件。因而分析電子商務支持下的企業物流特點,以及建立宏觀和微觀雙控型的電子商務物流管理模式,就成為企業面對現代市場競爭的必然選擇。
在電子商務環境下,供應商必須全面、準確、動態地掌握散布在全國各個中轉倉庫、經銷商、零售商以及各種運輸環節之中的產品流動狀況,并以此制定生產和銷售計劃,及時調整市場策略。
因此,電子商務要通過最新現代技術實現物流管理信息化,即:物流信息收集的數據庫化和代碼化;物流信息處理的電子化和計算機化。在電子商務中推廣物流管理的四大新技術:條碼技術(通過掃描對信息實現自動控制技術)、EDI 技術(電子數據的交換和自動處理)、GIS技術(通過地理信息系統實現物流配送的最佳模型)、GPS技術(通過全球衛星定位系統實現物流配置國際化)。通過四大新技術的結合,將在物流供應鏈上建立一個高新的供應鏈集成系統。物流信息能在開放供應鏈中實現物流的及時、準確的配置,做到:物流運作系統化、物流服務網絡化、物流管理信息化、物流經營全球化。
多功能化、系統化、一體化、可靠化、社會化、信息化、網絡化、全球化是電子商務下物流的發展趨勢,應用物流條碼標準體系是電子商務和物流發展的必然趨勢,物流、信息流、資金流三者的現代化統一管理,必將大大促進我國國民經濟的飛速發展。
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關鍵詞：電氣自動控制；高校實驗室；排放廢氣凈化系統；改造工程設計；排放標準 文獻標識碼：A
中圖分類號：X701 文章編號：1009-2374（2015）08- DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.
隨著現代科技不斷發展，科學技術的不斷創新進步，對于高校科研實驗室的各項要求也不斷提高，實驗室內溫度、濕度、潔凈度，要求越來越高，特別是對實驗室的排放有害廢氣凈化處理更為重視，應用范圍也越來越廣。許多的科學研究、空氣環境的標準好壞對現代科學的發展，生產技術的進步有著密切的關系，論文就某高校科研實驗室系列排放有害廢氣凈化處理系統進行探討。
1 工程概況
某高校科研樓承擔（教學科研的實驗）的場所。該建筑設計根據不同樓層和區域功能特點來配置相應實驗室區域，本實驗樓共13層，每層面積約3000m2，分兩大區域實驗室，由兩套排放廢氣凈化處理系統擔任實驗室排風廢氣凈化任務，兩套排放系統安裝在本樓層的天面平臺。這次改造主要針對滯后缺陷控制系統線路，重新設計采用PLC模塊自動控制系統，提高系統運行效能，確保安全運行。
2 實驗室排放廢氣凈化系統改造工程設計
設計流程圖如圖1所示：
3 控制系統的改造工程設計
3.1 系統控制方框流程圖
系統控制方框流程圖如圖2所示：
3.2 控制系統的改造工程設計
我們在制訂改造實驗室排放廢氣凈化系統建設方案中，采取新思路和新的方法，既在原來的設備基礎組合上，以補配置、以排風廢氣凈化系統為主，配以各單元實驗室的排風通風柜輔助設備。
為保證控制達到國家環境標準的要求，我們選擇采用PLC模塊與人機界面自動控制系統，結合網絡遠程監控系統，全天候全區域監控、及時發現問題及時解決，針對高校實驗室各單元，使用排風-通風柜無規律和頻繁啟動的特點，自動控制系統識別實驗室單元使用通風柜時，排風廢氣凈化系統才啟動運行，反之實驗室實驗結束系統也自動結束，達到智能控制，從根本上解決系統故障率高、運行成本高、不節能、操作使用繁瑣等問題，克服了過去傳統的控制原理中存在系統設備安全無保護滯后的缺陷；
3.3 控制原理
采用PLC模塊與人機界面以及二次回路結合的控制系統，編寫完善的運行PLC程序，把PLC控制程序寫入模塊。當各單元實驗室要啟動排風通風柜時，系統會自動識別到各單元操作觸發啟動信號后，根據單元啟動系統順序要求，打開單元排風通風柜電動風閥，系統確認通風電動風閥已經打開后，系統自動啟動單元通風柜排風電機、系統變頻器（主要控制輸出）主排風電機、附塔自吸泵、排放廢氣紫外線燈管以及系統保護系統，其他實驗室單元若使用排風通風柜時，主系統會自動保持運行狀態，直至最后單元使用結束，系統根據關閉順序才會自動關閉。
保護系統會自動識別各單元電動風閥是否有打開或關閉、單元通風柜排風電機、主系統附塔的自吸泵、主變頻器-排風主電機、紫外線燈管、配電系統、等電位系統以及其他設備的運行情況是否正常，模塊系統會自動檢測到某一電氣設施正常或不正常時，系統會自動采取相應的保護措施后，并在系統人機界面，顯示文字告知故障點，有利于快速解決故障隱患，達到系統安全
運行。
3.4 保護系統原理
保護系統的監控信號，采用電流變送器，安裝在配電單元輸出端，拾起系統設置的信號參數，反饋給PLC模塊程序，由系統程序識別某個單元電氣設備是否執行保護，達到保護目的。
3.5 系統的防雷、電網脈沖電壓、保護接零
采用等電位接法與PLC程序配合進行保護，用電流變送器接入用電零線單元，拾取零線漏電信號反饋到系統程序，根據系統設置的允許漏電電流大小，從而啟動保護指令。
系統采用等電位保護系統和防雷器的配合，可以根本上解決低壓配電網中的脈沖電壓干擾、漏電保護、過負載保護以及防直擊雷、閃電雷、感應雷、電氣設備零線過載保護等，具有針對排放廢氣凈化系統安裝在樓層頂層的特點，使系統設備和用電安全具有可靠防護措施和保護系統。
等電位系統指電源端零線與接地線直接連接，電網端零線與接地線形成等電位，當配電系統在零線和接地線上有任何的高脈沖電壓，等電位保護系統就會根據我們設置的所需保護參數，自動切斷故障配電設備，并配合PLC程序-人機界面，顯示文字報警區域，可以快速自動排查故障區域，不影響其他區域運行，達到保護電氣設備。
等電位保護系統設計原理：系統采用PLC模塊，編寫自動控制程序，在各支路配電支路網電源總零線、總接地線上，安裝低讀數-高靈敏度的電流變送器，拾取等電位電流和電位差的信號，反饋給PLC控制系統程序，自動參數比較后，進行各自指令動作保護。
3.6 遺忘關閉/時間預設功能
利用PLC系統程序的時間指令，把我們所需要的設置時間指令，編寫在各單元的控制回路中，配合運行指令結合，形成預設置的遺忘功能指令，當啟動了單元通風柜運行時，而忘記關閉單元通風柜、系統預設最長運行時間立即啟動計時，各單元實驗室操作啟動通風柜運行所需要時間功能。當某個單元操作忘記關閉通風柜時，系統可事先設置最長使用時間，當時間到了，系統自動會關閉，防止系統長時間不停運行以及不安全
隱患。
預設功能：單元操作可以預設所需要使用時間，這樣可以掌握做實驗的控制時間，有利于實驗的完整性、兼容性。把系統運行提高到較先進的智能控制操作，充分利用系統運行效率，安全穩定、節能。
3.7 網絡遠程監控系統
利用網絡建立PLC控制系統-人機界面的遠程網絡平臺，實現全網絡全天候的監控系統，可以實時遠程監控處理系統運行狀態，及時解決故障，確保系統安全
運行。
3.8 系統變頻器
主要控制排放廢氣凈化系統的主排風機運行的變頻，可以實現排風機的最佳運行效能，變頻器的控制參數，采用電流變送器拾取在各單元實驗室的通風柜排風電機的運行電流的信號參數，由電流變送器拾取信號-反饋PLC系統程序，進行比較后，指令變頻器所需要變頻參數，達到控制變頻節能效果。
4 結語
該科技樓實驗室排放廢氣凈化系統經過兩年多的實際運行，從實際運行效果上看，各個實驗室的排風通風柜使用排放參數、智能控制以及主系統的排放標準、控制系統，在設計要求范圍內，系統安全穩定、節能、效果良好，達到了設計要求，為我國類似高校實驗室的建設提供參考和借鑒。
參考文獻
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關鍵詞：神經網絡 圖像處理 機器人 草莓
中圖分類號：TP301.6 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416(2012)07-0091-02
國內外對圖像處理技術和神經網絡理論在果蔬商品化應用中的部分成果已進入了實用階段。隨著計算機科學的飛速發展和在許多領域中的成功應用，果蔬采收分級的實時自動化已經變得完全可能。但是，生物特征的多變性和隨機性與工業產品有著很大區別。在草莓采收、分級這一過程中，為了提高檢測的精度、速度和準確性，需要解決多種技術問題，如：光源的選擇和設置；圖像的采集方式和圖像的質量；硬件處理速度；模式識別算法；要求有更多分級算法的訓練樣本等。從長遠看，應該對揀選對象的形狀、表面、光學、熱學、化學、生物學等各方面的特征和生理機能進行更加深入的研究，這樣才有利于檢測技術改進，促使新的信息采集技術和傳感技術的產生。
草莓是一種營養豐富的高級水果，隨著人們生活水平的提高，草莓按其顏色、形狀及大小進行揀選分類、包裝將成為趨勢。因此，草莓形狀的判別的研究和草莓揀選設備的開發具有很重要的現實意義。
1、草莓形狀的判別
收割后的草莓按其顏色、大小、形狀均可分為不同的等級。因此，草莓形狀的判斷是揀選者根據對標準草莓規格的理解和經驗來判斷出結果。本設計中草莓形狀的識別部分采用了神經網絡的識別技術，神經網絡具有學習功能和很強的模式識別能力，即使當局部網絡受損時，仍然能夠恢復原來信息。神經網絡的信息分布式存儲于聯結權值系數中，使網絡具有很高的容錯性，而圖像識別中往往存在噪聲干擾或輸入圖像的部分損失，因此，神經網絡可以很好地解決圖像識別問題。另外，神經網絡的自組織和自學習功能，使其對圖像問題的識別和處理較傳統圖象識別方法顯示出極大的優越性。因此，草莓揀選設備只要通過對標準形狀草莓的學習就可得到非常接近人的判別效果。
為此，本論文提出了一種新的算法來解決草莓揀選的問題，該算法是基于圖像處理技術、神經網絡算法而生成的一種草莓形狀判別算法。并利用該算法開發了草莓揀選設備。
2、草莓揀選設備的構成
草莓揀選設備硬件系統組成如圖1所示。CCD攝像機將所要識別、解釋的對象以圖像的形式記錄下來；插入計算機內部的圖像采集卡可以將攝像機采集的電信號轉變為數字信號，即圖像數字化，以便計算機對其進行各種必要的處理；照明裝置為圖像采集提供合適的光源，以便對圖像進行處理和分析。
3、草莓形狀圖像分割及特征提取
人工揀選草莓時很容易根據草莓果實部分的形狀特征來判別其等級，但對草莓揀選設備來說，草莓是任意放置在傳送帶上的，計算機采集到的草莓圖像其方位是不確定的。因此，本設計采用了彩色圖像處理技術。圖2中，（a)圖是圖像卡采集到的草莓圖像信號以RGB彩色模型顯示在監視器上。它的R輝度圖像如圖(b)所示。想要得到草莓的形狀特征圖像，就要對采集到的草莓彩色圖像做以下處理：
第一步：把彩色圖像轉換成黑白的二值圖像，經過濾波、填充、提取邊緣信號等處理后，最終得到整體輪廓線圖像（c）；
第二步：彩色圖像減去R輝度圖像產生目標圖像(d)；
第三步：目標圖像經二值和邊緣提取處理后，得到了果實輪廓線圖像，如(e)所示；
第四步：最后把整體圖像輪廓線圖像和果實輪廓線圖像這兩種圖像進行邏輯運算，然后得到曲線型草莓形狀特征圖像，如(f)所示。
4、基于神經網絡的判別
得到的草莓形狀特征可以用一組八參數來表示，要劃分A、B、C等級就需要控制兩個空氣驅動器。我們建立的人工神經網絡是基于BP算法的前向三層神經網絡，如圖3所示。選用了兩個結構簡單的BP網絡，輸入為8，正好每個參數對應一個輸入端單元；輸出為2，每個輸出單元控制一個空氣驅動器。在進行前向多層神經網絡的學習時，不斷調整隱層節點數，經過試驗，采用8-4-2結構。
5、軟件程序的功能
判別草莓形狀的系統軟件程序是實現草莓的揀選功能的關鍵。系統軟件在功能上劃分為訓練部分和判斷部分。訓練部分包括圖像處理、特征提取和網絡訓練；判斷部分包括圖像處理、特征的提取和判斷以及草莓的移動控制。系統程序用MicrosoftC語言編寫，程序流程圖如圖4所示。
6、結語
本文通過計算機圖形處理技術、模式識別等理論的研究，結合神經網絡算法進行了草莓形狀判別的設計，在草莓形狀的有效特征提取和分類識別方面進行了理論上的研究，提出了基于前向三層神經網絡和計算機圖像處理的一種能對草莓形狀進行自動判別的新方法，為草莓的揀選機器人的開發提供了理論基礎。草莓揀選設備乃至其他水果揀選設備的開發對將要進入老齡化社會的我國來說是很有意義的。
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【關鍵詞】食品安全 追溯系統 RFID NFC
1 問題背景
食品安全在世界范圍得到了空前的重視，我國政府也認識到食品安全的重要性，制訂了有關政策法規，下面對國內外食品安全狀況做個簡介。
1.1 國外現狀
2000年歐盟出臺了法規，要求自2002年1月1日起所有在歐盟國家上市銷售的牛肉產品必須要具備可追溯性，2002年歐盟又出臺了相關法規，要求從2005年1月1日起凡是在歐盟國家銷售的食品必須要具備可追溯性，。不具備可追溯性的食品禁止進口。
為滿足食品安全可追溯性的法律要求，國際物品編碼協會（GS1）開發了全球統一標識系統（EAN·UCC系統）跟蹤與追溯食品、飲料、牛肉產品、水產品、葡萄酒、水果和蔬菜。出版了《GS1可追溯性實施指南》和《GS1可追溯性標準》。 目前全世界已有40多個國家和地區，采用EAN·UCC系統對食品的生產過程進行跟蹤與追溯，聯合國歐洲經濟委員會（UN/ECE）已經正式推薦EAN·UCC系統用于食品的跟蹤與追溯。
1.2 國內現狀
2003年以來中國物品編碼中心參照國際編碼協會出版的相關應用指南，并結合我國的實際情況編寫了《牛肉產品跟蹤與追溯指南》、《水果、蔬菜跟蹤與追溯指南》和《食品安全追溯應用案例集》等出版物。目前，國內建立了多個食品跟蹤應用示范系統，例如，山東壽光蔬菜安全可追溯性信息系統，北京金維福仁清真食品有限公司的牛肉產品跟蹤與追溯應用示范系統等。上海市食用農副產品質量安全信息查詢平臺在2004年建成進行試用，這個系統可以查詢包括豬肉、雞肉、蛋品、大米、蔬菜、食用菌等一百多種食用農副產品，在每件產品上都貼有安全信息條碼。
另外，由政府有關部門主導的中國的食品安全信用體系正在建設中，在中國食品工業協會負責的中國食品工業企業食品安全信用星級評價標準中增加了采用EAN/UCC系統進行食品安全追溯的企業條款，這為推廣采用EAN/UCC系統進行食品安全追溯創造了有利的條件。
1.3 現有食品溯源系統的缺點
從食品安全信息平臺來說，現有平臺多是針對某種農副產品，或者是地區性的，有些甚至是生產企業自己建立的。這種狀況有兩方的不利，首先，由于農副產品數據分散，無法實現數據挖掘和進行各種統計分析，因此無法支持決策和執行各種業務邏輯。其次，由于有些信息平臺是企業自建的，而不是政府或行業協會等第三方認證機構建立的，因此缺乏公信力。
從數據采集手段來說，現有技術一般采用條形碼和數字字母字符追溯碼標簽，使用紅外線掃描識讀。印刷標簽存在易污損，字跡模糊，紅外線無法識讀的情況。 即使完好的條形碼標簽，紅外線識讀時也要求合適的角度。對于室外大宗糧油產品的數據采集，特別是移動車輛上的產品數據采集，條形碼加紅外掃描的方法不具可行性。
2 糧油食品溯源信息系統
國家制定的糧食科技“十二五”發展規劃提到：“加大RFID、全球定位系統、地理信息系統等技術在糧食流通領域的應用。在重點區域開展糧食物流信息采集、追溯技術、公共物流信息平臺的應用示范，實現糧食物流的信息資源共享，構建統籌、協調、高效、有序的現代糧食流通體系。”
為了保證糧油食品的安全，迫切需要建立起一個糧食食品溯源系統，這個系統記錄糧食從倉儲到零售環節整個過程的信息。隨著射頻識別（RFID）技術的成熟，采用射頻識別技術實現各個環節的信息采集是最佳方法。
2.1 RFID簡介
RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術，RFID通過非接觸讀取數據，完成系統基礎數據的自動采集工作，從而成為計算機信息處理所需原始數據快速而準確采集的有效工具，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環境。RFID技術可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽，操作快捷方便，短距離射頻產品不怕油漬，灰塵污染等惡劣的環境，可在這樣的環境中替代條碼。長距離射頻產品識別距離可達幾十米，方便各種場合下的數據采集。
2.2 NFC簡介
NFC是Near Field Communication的縮寫，NFC技術是由Philips、Nokia和Sony主推的一種近距離無線通信技術，NFC工作頻率是13.56MHz或 2.4GHz，作用距離在10厘米之內，數據傳輸速率：106、212和424 Kbit/s。NFC技術標準規范有ECMA 356/362、ISO/IEC 21481 （ECMA 352）和ISO/IEC 18092 （ECMA 340）等。
2.3 RFID與NFC的區別與聯系
RFID與NFC一樣，信息都是通過頻譜中無線頻率部分的電磁感應耦合方式傳遞，但二種技術的特點也各不相同。第一，NFC傳輸距離比RFID小，RFID的傳輸范圍可以達到幾米、甚至幾十米，但NFC的傳輸范圍距離只有幾厘米。 其次，RFID工作在多個頻段。第三，NFC還是一種近距離連接協議，具有雙向連接和識別的特點。
將NFC芯片內置于手機，這樣手機就可以實現小額電子支付和讀取其他NFC設備或標簽的信息。這樣的手機稱之為NFC手機。
2.4 本文提出的糧油食品溯源信息系統方案
根據糧油產品生產、倉儲、流通和批發零售的特殊性，我們提出采用RFID和NFC技術作為數據采集技術和手段，在全國建立一個（或若干個鏡像）綜合性糧油食品溯源信息中心，經有線和無線方式接入互聯網，實現數據采集端與信息中心的數據互傳。
根據RFID技術的特點，在糧油倉儲和流通環節使用RFID技術，從到貨檢驗、入庫、出庫、調撥、移庫移位、庫存盤點等各個作業環節的數據進行自動化的數據采集，保證倉庫管理各個環節數據輸入的速度和準確性，確保企業及時準確地掌握庫存的真實數據。在糧油產品的運輸流通直到食品加工廠的各個環節使用RFID技術采集數據，追蹤每一批次的產品流向。
加工過的糧油產品在分裝成適合零售的小包裝時，附加上適用于NFC技術的近距離感應電子標簽，這樣的電子標簽成本低廉，適合大量使用，基本不增加產品的成本。
對于食品的終端用戶，可以采用NFC 技術方便地獲取溯源信息。在最后的環節采用NFC技術采集數據是基于這樣的考慮，由于小包裝食品的數量極大，所加入的電子標簽必須便宜，其次，電子標簽的讀卡器必須廉價、大量存在、隨處可有和使用方便，而現在國內具有NFC功能的手機達到一百五十多款，并且以很快的速度增長，不久的將來，NFC將成為手機的標配功能，所以使用NFC手機作為食品溯源信息采集的終端設備再合適不過了。顧客自己的手機如果有NFC功能，就可以隨時隨地地讀取電子標簽里的溯源信息，或者商場為顧客提供這樣的手機供顧客使用。
顧客除了可以用NFC手機直接讀取和看到產品電子標簽里的溯源信息外，還可以將采集到的信息經互聯網上傳到食品溯源信息中心，與信息中心數據庫中的數據進行比較，由信息中心反饋回溯源信息的真假性，這樣就進一步保證了食品的安全，防止不法食品廠商在電子標簽里偽造溯源信息。
食品倉儲、流通、加工、批發和零售各個環節采集到的數據上傳到糧油食品溯源信息中心后，不僅可以實現信息溯源服務，而且這樣的海量數據集中為許多應用提供了基礎，比如各種層次各種分類的食品統計分析、數據挖掘、食品信息動態監控以及管理層的決策支持等。
圖1是作者提出的信息系統的結構簡圖。
3 需要開發的配套程序
需要針對糧油產品的特點和要求開發RFID讀寫器驅動程序上的應用軟件；NFC手機雖然具有閱讀電子標簽的功能，但讀出的信息如何自動上傳網站還有需要開發相應的應用軟件；
糧油溯源信息中心服務器端程序的設計與開發有大量的工作可做，首先是選用合適的軟件平臺，搭建合理的服務器系統架構，架構的設計要具有可擴展性，便于新業務的增加，在此基礎上根據任務需求開發相應的業務程序。根據查詢業務量大的特點，建立查詢高效的溯源信息網絡數據庫。
4 結論
根據現有技術，本文提出的這個糧油食品溯源信息系統切實可行，同時還具有技術先進，高效綜合，以及業務可拓展的特點，其技術路線符合未來的發展方向。
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作者簡介
嵇立安（1963-），男，碩士，講師，主要研究方向：嵌入式系統。
朱春華（1976） 女，博士，副教授，主要研究方向：無線通信。
