自動辨識係統的基本知識 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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• 自動識彆
• 識彆技術
• 條碼
• 二維碼
• RFID
• 圖像處理
• 模式識彆
• 傳感器
• 工業自動化
• 物聯網

　　本書對於現今資訊化社會裏需求逐漸擴大的自動識彆係統和技術，以淺顯易懂的方式來說明，更由基礎的條碼讀取原理、一維符號、二維符號、RFID、生物矩陣與直接打印等，分類說明，並且對於光學原理、動作方式及適用的用途等也有詳細的說明，使讀者能對自動識彆係統有更清晰的觀念。本書適閤對自動識彆係統有興趣的人士閱讀。

現代製造與智能控製前沿探索 本書聚焦於21世紀製造業嚮更高效率、更高精度、更少乾預方嚮發展的核心技術領域，深入剖析瞭先進傳感器技術、高精度運動控製算法、以及工業物聯網（IIoT）架構下的數據集成與決策支持係統。 第一部分：新一代傳感器技術與信息獲取的革命 本部分緻力於探討信息采集層麵的技術突破，如何為復雜係統的精確控製奠定堅實基礎。我們不再滿足於傳統的測量方法，而是深入研究那些能夠提供豐富、實時、多維度信息的先進傳感技術。 1. 高分辨率成像與非接觸式測量 機器視覺係統的深度解析： 詳細闡述瞭二維（2D）和三維（3D）機器視覺係統的組成、圖像采集原理（包括綫陣/麵陣相機、激光三角測量、結構光、以及時間飛行/ToF技術）。重點討論瞭亞微米級精度下的圖像處理流程，如邊緣檢測的高級算法（Canny、LoG的優化變體）、特徵提取（SIFT、SURF在工業環境下的適用性分析），以及如何應對光照變化和錶麵反射帶來的挑戰。 超聲波與電磁波傳感器的優化： 研究瞭用於惡劣環境（如高溫、粉塵、高濕度）下的新型聲納陣列設計，以及基於雷達（如毫米波雷達）的穿透性測量技術，特彆是在材料內部缺陷檢測和遠程定位中的應用實例。 多模態數據融閤的策略： 探討瞭如何將來自不同物理原理的傳感器數據（如視覺、觸覺、力/扭矩傳感器）進行有效的時間同步和空間配準，形成一個統一、高可信度的環境模型。 2. 智能傳感器的嵌入式處理能力 邊緣計算在傳感器中的應用： 闡述瞭微控製器（MCU）和現場可編程門陣列（FPGA）如何被集成到傳感器前端，實現數據的預處理、降噪、特徵提取甚至初步的模式識彆。這極大地減輕瞭主控製器的負擔，並降低瞭數據傳輸延遲。 無綫與低功耗傳感網絡： 分析瞭適用於大規模部署的無綫傳感器網絡（WSN）的通信協議棧（如LoRaWAN, Zigbee Pro在工業環境中的性能評估），以及能量采集（Energy Harvesting）技術如何延長部署在難以布綫的區域的傳感器壽命。 第二部分：復雜係統的高效運動控製理論與實踐 本部分轉嚮執行層麵的核心——如何將精確的信息轉化為平穩、快速且魯棒的物理動作。我們著重於超越傳統PID控製的先進控製策略。 1. 耦閤多軸係統的精確同步 模型預測控製（MPC）在機械係統中的應用： 深入探討瞭MPC如何利用係統動態模型，在實時約束下（如最大加速度、力矩限製）預測未來的係統狀態，並優化控製輸入序列。特彆關注瞭在高速CNC加工和機器人路徑規劃中，MPC如何有效處理慣性、摩擦力和外部擾動。 基於先進濾波器的狀態估計： 詳細介紹瞭擴展卡爾曼濾波器（EKF）和無跡卡爾曼濾波器（UKF）在估計高速鏇轉機械的轉子不平衡度、電機內部狀態（如磁鏈、轉子位置的亞電角度）中的應用，確保控製迴路的準確性。 柔順性控製與交互力矩控製： 討論瞭在人機協作或精密裝配任務中，如何通過阻抗控製（Impedance Control）和導納控製（Admittance Control）使機械臂錶現齣可編程的柔順性，精確控製接觸力和操作對象的相互作用。 2. 伺服驅動與執行器優化 高頻電流環與磁場定嚮控製（FOC）： 剖析瞭高性能無刷直流電機（BLDC）和永磁同步電機（PMSM）的FOC實現細節，包括SVPWM（空間矢量脈衝寬度調製）的優化以減少諧波損耗，以及如何通過高帶寬電流環抑製速度波動。 驅動器診斷與健康監控： 探討瞭如何利用驅動器內部的電壓、電流紋波、溫度數據，結閤機器學習算法，提前預測功率器件（如IGBT/MOSFET）的退化，實現預測性維護。 第三部分：工業互聯與數據驅動的優化決策 本部分將視角提升到工廠層級，關注如何利用連接性構建一個自適應、可自我優化的製造環境。 1. 工業物聯網（IIoT）架構與協議棧 OPC UA與時間敏感網絡（TSN）： 詳細對比瞭傳統工業現場總綫（如EtherCAT, Profinet）與新興的TSN技術在滿足確定性、低延遲通信方麵的優勢與局限。重點講解瞭OPC UA作為跨平颱、麵嚮服務的通信框架，如何在異構設備間建立統一的數據模型。 雲計算、霧計算與數據湖的構建： 討論瞭數據處理的層次化策略。本地（霧端）處理緊急響應和實時反饋，而雲端則負責長期趨勢分析、全局資源調度和算法模型的迭代訓練。 2. 製造過程中的數據分析與質量保證 統計過程控製（SPC）的數字化升級： 介紹瞭如何將傳統的Shewhart圖、CUSUM圖擴展到多變量監控（Multivariate SPC），使用主成分分析（PCA）或獨立成分分析（ICA）來識彆過程中的潛在協變關係。 數字孿生（Digital Twin）的構建與應用： 闡述瞭構建高保真數字孿生體的關鍵步驟，包括物理模型（FEA/CFD）的集成、實時數據映射的機製，以及如何利用孿生體進行“What-If”場景模擬，提前驗證生産計劃或控製參數的有效性，從而避免對實際生産綫造成乾擾。 總結： 本書構建瞭一套完整的、從信息獲取到決策執行的現代製造技術框架，其核心在於高精度、高魯棒性的實時控製與麵嚮未來的數據驅動的係統優化能力。本書麵嚮的是對係統底層原理有深入理解需求，並緻力於在復雜工程領域實現技術飛躍的工程師和研究人員。

前言目錄前

第1章　條　碼
1.1　何謂條碼1-4
1.1.1　條碼的概要1-4
1.1.2　條碼的構造1-4
1.2　條碼的特徵1-6
1.2.1　高可信度1-6
1.2.2　便宜又良好的操作性能1-6
1.2.3　便宜的記錄媒體1-6
1.3　條碼的種類1-7
1.3.1　共通商品符號 JAN/EAN1-7
1.3.2　美國地區的共通商品符號 UPC1-9
1.3.3　數字高密度符號Interleaved 2 of 51-10
1.3.4　物流標準符號ITF14/16/61-11
1.3.5　高精密度數字用符號 Codabar (NW7)1-12
1.3.6　泛用性産業用符號 Code 391-13
1.3.7　支援Full ASCII的符號 Code1281-14
1.3.8　流通補足符號 UCC/EAN-1281-16
1.3.9　省空間符號RSS1-19
1.4　流通標準碼1-23
1.4.1　國際交易商品號碼(GTIN)1-23
1.4.2　包裝指引(PI)1-24
1.5　運送容器序號(SSCC)1-25
1.6　條碼讀取的基礎1-27
1.6.1　條碼讀取的種類1-27
1.6.2　手動掃瞄方式1-27
1.6.3　CCD掃瞄器1-28
1.6.4　雷射掃瞄器1-29
1.6.5　影像方式1-30

第2章　二維符號
2.1　何謂二維符號2-4
2.2　二維符號的種類 2-5
2.3　二維符號的特徵 2-6
2.3.1　大容量資訊的符號化 2-6
2.3.2　省空間的印字2-7
2.3.3　全方嚮/高速讀取 2-8
2.3.4　字母/漢字的錶達2-8
2.3.5　錯誤訂正功能2-9
2.4　讀取器2-9
2.4.1　二維符號的讀取原理2-9
2.4.2　二維符號讀取器2-11
2.4.3　二維符號讀取器的選擇2-11

第3章　RFID
3.1　RFID(RF標簽)的種類3-4
3.2　RFID(RF標簽)的動作原理3-5
3.3　RFID(RF標簽)是怎麼樣動作的呢3-8
3.3.1　法拉第電磁波誘導法則3-9
3.3.2　赫茲電磁波産生法則3-10
3.4　RFID與電波法3-11
3.4.1　瞭解電波應有的基礎知識3-11
3.4.2　全球電波情勢3-13
3.4.3　物品管理用RFID中所採用的頻率與電波法3-15
3.4.4　電波的安全性3-22
3.4.5　EMC(電磁兼具性)3-22
3.4.6　機器的安全性3-23
3.5　採用RFID傳達資訊的構造3-23
3.5.1　收發訊方式3-23
3.5.2　調變方式3-24
3.5.3　天綫3-28
3.6　RFID與讀取/寫入裝置的交換訊息特性及其選擇3-32
3.6.1　電磁誘導方式(法拉第方式)的讀取/寫入裝置特性3-32
3.6.2　讀取/寫入裝置的天綫綫圈直徑和交換訊息區域3-33
3.6.3　RF標簽的天綫綫圈與交換訊息距離3-35
3.6.4　電波通訊方式(兆赫方式)的讀取/寫入裝置特性3-36
3.6.5　和多個標簽之間的交換訊息(Anticollision)3-37
3.6.6　大量讀取標簽的範例3-38
3.7　RFID與追蹤、隱私權及保全問題3-39
3.7.1　何謂追蹤3-39
3.7.2　隱私權問題3-40

第4章　生物矩陣
4.1　生物矩陣的用途4-5
4.1.1　概要4-5
4.1.2　各自的特徵4-5
4.2　生物矩陣的種類4-8
4.2.1　認證精密度4-8
4.2.2　讀取原理4-9
4.3　生物矩陣的有效運用4-18
4.3.1　適用於何處4-19
4.3.2　以何為目的4-19
4.3.3　和IC卡結閤4-20

第5章　直接打印
5.1　雷射打印5-4
5.1.1　概要5-4
5.1.2　雷射方式的特徵5-4
5.1.3　雷射打標器5-5
5.1.4　採用雷射打標器的打印範例5-7
5.2　擊針打印5-8
5.2.1　概要5-8
5.2.2　擊針方式的特徵5-9
5.2.3　擊針裝置5-10
5.2.4　採用擊針裝置的打印範例5-10
5.3　噴墨打印5-11
5.3.1　概要5-11
5.3.2　噴墨方式的特徵5-11
5.3.3　噴墨印錶機5-13
5.3.4　採用噴墨印錶機的打印範例5-13
5.4　感熱打印5-15
5.4.1　概要5-15
5.4.2　感熱方式的特徵5-15
5.4.3　熱轉寫式印錶機5-16
5.4.4　採用熱轉寫式印錶機的打印範例5-17
5.5　讀取裝置5-17
5.5.1　係統的構造5-17
5.5.2　透鏡的選擇5-19
5.5.3　選擇照明方式5-20
5.5.4　設定透鏡對焦及電子快門5-22
5.6　驗證裝置5-23
5.6.1　概要5-23
5.6.2　係統的構造5-23
5.6.3　蒐集影像數據5-25
5.6.4　解析影像數據5-25

第6章　自動辨識技術的基本用語
6.1　一般數據載體6-2
6.2　一維符號條碼(Barcode)6-3
6.3　二維符號、復閤符號6-6
6.4　RFID6-7
6.5　機器、係統6-13
6.6　生物矩陣6-14
6.7　其他6-17
附　錄　印刷的基礎知識
附1　條碼印錶機的種類與特徵6-2
附2　條碼印刷的種類與特徵6-3
附3　條碼標簽的種類與特徵6-4
附4　條碼的印刷品質6-6

评分☆☆☆☆☆

我前段時間參加瞭一個關於智能製造的研討會，會上頻繁提到“自動辨識係統”在生産過程中的應用，比如産品質量的自動檢測、物料的自動識彆等等，感覺這項技術在工業領域有非常大的潛力。我雖然不是技術齣身，但對新事物總是充滿好奇，所以就買瞭這本《自動辨識係統的基本知識》，希望能夠對它有一個初步的瞭解。我希望這本書能讓我明白，這些“自動辨識”到底是怎麼一迴事，而不是簡單地聽彆人說說。 我特彆想知道，工業生産中用到的自動辨識係統，比如在生産綫上，機器是如何識彆齣有瑕疵的産品，並將其剔除齣去的？它們是怎麼做到比人眼更快速、更準確的？這本書裏是否會介紹一些圖像處理、機器視覺方麵的基礎知識？我希望能瞭解，這些係統是如何通過“看”來完成工作的，以及它們在識彆過程中，是依賴於預先設定的規則，還是通過某種形式的“學習”？ 此外，我也很好奇，除瞭視覺辨識，在工業環境中，是否還有其他類型的自動辨識技術得到廣泛應用？比如，RFID 技術在物料追蹤和庫存管理中的作用？或者通過傳感器采集數據進行異常狀態的自動檢測？我希望這本書能提供一些不同應用場景下的案例分析，讓我看到自動辨識係統是如何幫助企業提高效率、降低成本的。 對我來說，一本好的技術科普書，最關鍵的在於能夠將復雜的原理轉化為易於理解的概念。我不太習慣那些充斥著專業術語的教材。我希望這本書能夠用平實的語言，配閤豐富的圖解和實際案例，來闡述自動辨識係統的核心知識。比如，在介紹一種辨識算法時，能否用一個簡單的遊戲場景來類比，或者提供一個簡化的流程圖？我希望讀完這本書，我能夠對這項技術有一個清晰的脈絡，並能和彆人進行基本的交流。 總的來說，這本書的內容涵蓋瞭自動辨識係統的各個方麵，從基礎原理到實際應用，都有比較詳盡的介紹。我尤其喜歡作者在講解一些核心技術的時候，會穿插一些實際的案例，讓我能夠更好地理解理論是如何轉化為實踐的。雖然有些地方的技術細節可能比較專業，但整體上還是比較容易理解的。

评分☆☆☆☆☆

這本書的封麵上印著《自動辨識係統的基本知識》，我當初買它純粹是因為好奇。你知道的，現在生活裏到處都是各種各樣的“辨識”係統，從手機解鎖到支付掃碼，再到路上的AI車牌識彆，感覺像是科幻小說裏的場景都變成瞭現實。我一直很想知道，這些看起來這麼神奇的技術，究竟是怎麼運作的？它們背後又有著怎樣的原理？這本書的光名字就讓我充滿瞭探索的欲望。 我特彆希望這本書能帶我深入瞭解一下，比如，自動辨識係統是如何“看見”和“聽見”的？它們是通過什麼方式將現實世界的信息轉化為計算機能夠理解的數據？是不是涉及到圖像處理、語音識彆、機器學習這些我隻在新聞裏聽說過的技術？我期待書中能夠用清晰易懂的語言，配閤圖示和例子，解釋清楚這些核心概念。比如，人臉識彆是怎麼做到即使我換瞭發型、戴瞭眼鏡，它還能認齣我的？指紋識彆又是如何區分細微的紋路差異的？我想知道的不僅僅是“它能做什麼”，更是“它為什麼能做到”。 我心目中理想的《自動辨識係統的基本知識》應該不僅僅是理論堆砌，更應該有一些實際的應用案例分析。比如說，在安防領域，自動辨識係統是如何提升監控效率和安全性的？在工業生産中，它們又扮演著怎樣的角色，幫助實現自動化和智能化？我特彆好奇，在醫療領域，有沒有自動辨識係統被用來輔助診斷，或者進行疾病的早期篩查？如果書中能介紹一些真實世界的成功案例，甚至是挑戰和局限性，那將會非常有啓發性。 坦白說，我買這本書的時候，我並沒有對它有太高的期望，隻是想隨便翻翻，瞭解一下大概。沒想到，這本書的內容真的讓我耳目一新。雖然書名聽起來有點專業，但作者的講解方式卻非常生動有趣。他沒有一開始就拋齣復雜的公式和算法，而是從我們日常生活中接觸到的各種辨識技術入手，一點點地揭開它們的神秘麵紗。讀著讀著，我纔發現，原來那些曾經讓我覺得高深莫測的技術，並沒有那麼遙不可及。 這本書的講解方式非常有條理，一點點循序漸進。從最基礎的“什麼是辨識”開始，然後逐步深入到“如何實現辨識”，再到“辨識係統的應用”。我最喜歡的一點是，書中有很多圖例和生活化的例子，讓抽象的技術概念變得具體可感。比如，在解釋圖像識彆的時候，作者會用我們熟悉的小貓小狗的圖片來舉例，讓我們更容易理解圖像是如何被分割、特徵是如何被提取的。這種化繁為簡的功力，真的讓我覺得很有價值。

评分☆☆☆☆☆

最近幾年，科技發展速度真的太快瞭，感覺身邊到處都是“聰明”的機器。我經常聽到“自動辨識”這個詞，比如自動駕駛汽車需要識彆路況，手機需要人臉解鎖，甚至支付都靠掃碼，感覺生活越來越便利，但也越來越神秘。我買《自動辨識係統的基本知識》這本書，其實是想填補一下我對這些現象背後的好奇心。我希望它能告訴我，這些“聰明”的機器到底是怎麼學習、怎麼判斷、怎麼做決定的。 我特彆好奇，像自動駕駛汽車裏的“眼睛”——那些攝像頭和傳感器，是怎麼把看到的景象轉換成機器能理解的信號的？它們是怎麼區分齣是行人、是其他車輛、還是路邊的標誌牌的？這本書裏會不會詳細介紹這些圖像識彆的技術，比如物體檢測、語義分割這些東西？我想要瞭解的，不僅僅是“它們能識彆”，更是“它們是怎麼識彆”的。我想知道，是依靠大量的預設規則，還是真的像人類一樣在“學習”？ 另外，我一直對聲音識彆技術很感興趣。現在很多智能音箱都能聽懂我的指令，甚至區分我傢人和我的聲音。我希望這本書能夠解釋清楚，聲音是如何被捕捉、被處理、然後被轉換成文字的？語音識彆的技術難度在哪裏？它在實際應用中，比如智能客服、語音助手，又有哪些具體的挑戰？我希望這本書能提供一些具體的案例分析，讓我看到這項技術是如何落地的。 對我而言，一本好的技術入門書籍，最重要的不是堆砌名詞，而是能夠將復雜的概念用淺顯易懂的方式錶達齣來。我期待這本書能夠使用大量的圖示、流程圖，甚至是一些簡單的代碼示例，來幫助我理解。比如，在解釋機器學習的訓練過程時，是否可以用一個簡單的遊戲或者比喻來形象地說明？我希望讀完這本書，我能夠對自己所瞭解的“自動辨識”有一個更清晰、更結構化的認知。 這本書內容相當紮實，尤其是在介紹各種辨識技術的時候，作者都花瞭相當大的篇幅去講解其原理和算法。我個人覺得，如果你想對自動辨識係統有一個比較全麵的認識，這本書是絕對值得一讀的。它並沒有追求過於炫酷的包裝，而是實實在在地把技術內容擺在瞭前麵。

评分☆☆☆☆☆

我買《自動辨識係統的基本知識》純粹是因為我工作單位最近大力推廣一項新的“智能考勤係統”，據說可以刷臉簽到，一開始覺得很新奇，但時間久瞭，總覺得背後好像藏著什麼我不太瞭解的技術。我本身就對科技産品有點興趣，尤其是這種聽起來很“未來”的東西。所以，看到這本書的書名，我第一反應就是“這或許能幫我搞懂一些門道”。我希望它不是那種晦澀難懂的學術論文，而是能讓我這個普通讀者也能看得懂、能領悟的。 我特彆想知道，這種“刷臉”技術到底是怎麼工作的？我的臉部信息是怎麼被捕捉、被存儲，又怎麼和數據庫裏的信息進行比對的？有沒有可能被盜用？這本書是否會提到一些關於數據安全和隱私保護方麵的考慮？畢竟，人臉信息可是非常敏感的。我期待書中能解釋清楚，這些係統在保護用戶隱私方麵，有著怎樣的技術保障和規範。我想知道，我的臉部信息在被係統識彆後，是否會被不當使用。 我也很關心，除瞭人臉識彆，現在市麵上還有哪些其他種類的自動辨識係統？比如，聲音識彆、指紋識彆、虹膜識彆，它們各自的優缺點是什麼？在不同的應用場景下，哪種技術更適閤？我希望這本書能夠提供一個相對全麵的概覽，讓我瞭解這個領域的多樣性和發展趨勢。如果能提到一些前沿的研究方嚮，或者未來可能齣現的新的辨識技術，那就更好瞭。 對於我這種非技術背景的讀者來說，最重要的是能夠理解其中的核心邏輯，而不是被一堆專業術語淹沒。我希望這本書能夠用簡潔明瞭的語言，配閤一些生動的圖示或者流程圖，來解釋復雜的概念。比如，在講到機器學習的時候，是不是可以舉一個簡單的例子，比如讓電腦區分齣貓和狗的圖片，然後解釋它是怎麼通過“學習”來完成這個任務的？我想要的是一種“恍然大悟”的感覺，而不是“看完瞭一堆字，但還是不知道它在講什麼”。 這本書的書名雖然寫著“基本知識”，但我個人覺得，對於初學者來說，它的內容已經足夠深入瞭。作者在講解每一個概念的時候，都會從最基礎的定義開始，然後逐步引入更復雜的原理和技術。我特彆欣賞的是，作者並沒有因為是“基本知識”就敷衍瞭事，而是非常認真地梳理瞭整個自動辨識係統的發展脈絡和核心技術。

评分☆☆☆☆☆

我最近對 AI 相關的技術越來越感興趣，尤其是在工作上，我們公司也在嘗試引入一些自動化流程，其中就涉及到瞭“自動辨識”的應用。我希望通過閱讀《自動辨識係統的基本知識》，能夠對這項技術有一個基礎的瞭解，不至於在和技術部門溝通時顯得一竅不通。我不太懂高深的數學公式，所以期待這本書能用一種比較親民的方式來講解。 我特彆想知道，我們每天接觸到的各種“識彆”功能，比如手機的指紋解鎖、支付時的掃碼，背後到底是怎麼實現的？它是如何保證準確性的？有沒有可能被破解？我希望書中能夠詳細解釋這些技術的原理，包括它們是如何采集數據、如何進行特徵提取、以及如何進行比對的。如果能有一些關於數據安全和隱私保護方麵的探討，那就更好瞭。我比較擔心自己的個人信息會不會因為這些技術而受到威脅。 另外，我還對一些比較前沿的自動辨識技術感到好奇，比如自動駕駛汽車是如何識彆行人和障礙物的，或者醫療領域是否會用到自動辨識技術來輔助診斷。我希望這本書能夠提供一些實際的應用案例，讓我看到這些技術是如何在不同領域發揮作用的，以及它們目前麵臨的挑戰和未來的發展趨勢。我希望這本書能給我一些啓發，讓我看到這項技術在改變我們生活方麵的巨大潛力。 對我來說，一本好的技術入門書籍，最重要的就是能夠循序漸進，把復雜的概念講清楚。我不太喜歡那些上來就用一堆專業術語的書。我希望這本書能夠用通俗易懂的語言，配閤大量的圖示和例子，來解釋各種技術原理。比如，在講解圖像識彆時，可以拿我們熟悉的動物照片來舉例，說明機器是如何“看懂”的。我希望讀完這本書，我能夠對自動辨識係統有一個清晰的認識，不再覺得它是一個遙不可及的黑科技。 讀瞭這本書之後，我感覺自己對自動辨識係統有瞭更深層次的理解。它不僅僅是一堆代碼或者算法的堆砌，更是一門與我們生活息息相關的技術。作者在講解過程中，並沒有忽略掉一些重要的細節，比如在介紹某種辨識技術的時候，也會順帶提到它在實際應用中可能會遇到的一些問題。