感知技术

感知技术

一、传感器技术

传感器是构成物联网的基础单元，是物联网的耳目，是物联网获取相关信息的来源。具体来说，传感器是一种能够对当前状态进行识别的元器件，当特定的状态发生变化时，传感器能够立即察觉出来，并且能够向其他的元器件发出相应的信号，用来告知状态的变化。

关于传感器的概念，国家标准GB7665-87是这样定义的：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。也就是说，传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。

传感器根据不同的标准可以分成不同的类别。按照被测参量，可分为机械量参量（如位移传感器和速度传感器）、热工参量（如温度传感器和压力传感器）、物性参量（如pH 传感器和氧含量传感器）；按照工作机理，可分为物理传感器、化学传感器和生物传感器。物理传感器是利用物质的物理现象和效应感知并检测出待测对象信息的器件，化学传感器是利用化学反应来识别和检测信息的器件，生物传感器是利用生物化学反应的器件，由固定生物体材料和适当转换器件组合成的系统，与化学传感器有密切关系。按照能量转换，可分为能量转换型传感器和能量控制型传感器。能量转化型传感器主要由能量变换元件构成，不需用外加电源，基于物理效应产生信息，如热敏电阻、光敏电阻等。能量控制型传感器是在信息变换过程中，需外加电源供给，如霍尔传感器、电容传感器。按传感器使用材料，可分为半导体传感器、陶瓷传感器、复合材料传感器、金属材料传感器、高分子材料传感器，超导材料传感器、光纤材料传感器、纳米材料传感器等。按传感器输出信号，可分为模拟传感器和数字传感器。数字传感器直接输出数字量，不需使用A/D 转换器，就可与计算机联机，提高系统可靠性和精确度，具有抗干扰能力强，适宜远距离传输等优点，是传感器发展方向之一。这类传感器目前有振弦式传感器和光栅传感器等。

目前，传感技术广泛地应用在工业生产、日常生活和军事等各个领域。

在工业生产领域，传感器技术是产品检验和质量控制的重要手段，同时也是产品智能化的基础。传感器技术在工业生产领域中广泛应用于产品的在线检测，如零件尺寸、产品缺陷等，实现了产品质量控制的自动化，为现代品质管理提供了可靠保障。另外，传感器技术与运动控制技术、过程控制技术相结合，应用于装配定位等生产环节，促进了工业生产的自动化，提高了生产效率。

传感器技术在智能汽车生产中至关重要。传感器作为汽车电子自动化控制系统的信息源、关键部件和核心技术，其技术性能将直接影响到汽车的智能化水平。目前普通轿车约需要安装几十至近百只传感器，而豪华轿车上传感器的数量更是多达两百余只。发动机部分主

要安装温度传感器、压力传感器、转速传感器、流量传感器、气体浓度和爆震传感器等，它们需要向发动机的电子控制单元（ECU）提供发动机的工作状况信息，对发动机的工作状况进行精确控制。汽车底盘使用了车速传感器、踏板传感器、加速度传感器、节气门传感器、发动机转速传感器、水温传感器、油温传感器等，从而实现了控制变速器系统、悬架系统、动力转向系统、制动防抱死系统等功能。车身部分安装有温度传感器、湿度传感器、风量传感器、日照传感器、车速传感器、加速度传感器、测距传感器、图像传感器等，有效地提高了汽车的安全性、可靠性和舒适性等。

在日常生活领域，传感技术也日益成为不可或缺的一部分。首先，传感器技术普遍应用于家用电器，如数码相机和数码摄像机的自动对焦；空调、冰箱、电饭煲等的温度检测；遥控接收的红外检测等。其次，办公商务中的扫描仪和红外传输数据装置等也采用了传感器技术。第三，医疗卫生事业中的数字体温计、电子血压计、血糖测试仪等设备同样是传感器技术的产物。

在科技军事领域，传感技术的应用主要体现在地面传感器，其特点是结构简单、便于携带、易于埋伏和伪装，可用于飞机空投、火炮发射或人工埋伏到交通线上和敌人出现的地段，用来执行预警、地面搜索和监视任务。当前的军事领域使用的传感器主要有震动传感器、声响传感器、磁性传感器、红外传感器、电缆传感器、压力传感器和扰动传感器等。传感器技术在航天领域中的作用更是举足轻重，用于火箭测控、飞行器测控等。

二、RFID技术

RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别。常称为感应式电子晶片或近接卡、感应卡、非接触卡、电子标签、电子条码等。一套完整RFID系统由阅读器与应答器两部份组成，其动作原理为由阅读器发射一特定频率之无限电波能量给应答器，用以驱动应答器电路将内部之ID码送出，此时阅读器便接收此ID码。应答器的特殊在于免用电池、免接触、免刷卡故不怕脏污，且晶片密码为世界唯一无法复制，安全性高、长寿命。RFID的应用非常广泛，目前典型应用有动物晶片、汽车晶片防盜器、门禁管制、停车场管制、生产线自动化、物料管理。RFID标签有两种：有源标签和无源标签。

最基本的RFID系统由三部分组成。一是标签，由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象；二是阅读器，读取（有时还可以写入）标签信息的设备，可设计为手持式或固定式；三是天线，在标签和读取器间传递射频信号。电子标签中一般保存有约定格式的电子数据，在实际应用中，电子标签附着在待识别物体的表面.阅读器可无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据，从而达到自动识别体的目的.通常阅读器与电脑相连，所读取的标签信息被传送到电脑上进行下一步处理。

RFID的工作原理是，阅读器通过天线发送出一定频率的射频信号，当标签进入磁场时产生感应电流从而获得能量，发送出自身编码等信息被读取器读取并解码后送至电脑主机进行有关处理。通常阅读器发送时所使用的频率被称为RFID系统的工作频率，基本上划分为

三个范围：低频（30kHz-300kHz）、高频（3MHz-30MHz）和超高频（300MHz-3GHz）。常见的工作频率有低频125kHz、134.2kHz及高频13.56MHz等。

RFID分为被动标签（Passive tags）和主动标签（Active tags）两种。主动标签自身带有电池供电，读/写距离较远同时体积较大，与被动标签相比成本更高，也称为有源标签。被动标签由阅读器产生的磁场中获得工作所需的能量，成本很低并具有很长的使用寿命，比主动标签更小也更轻，读写距离则较近，也称为无源标签。

RFID技术广泛应用在社会生产生活各领域。日常生活中我们经常要使用各式各样的数位识别卡，如信用卡、电话卡、金融IC卡等。大部分的识别卡，都是与读卡机作接触式之连接来读取数位资料，常见方法有磁条刷卡或IC晶片定点接触，这些用接触方式识别数位资料的作法，在长期使用下容易因磨损而造成资料判别错误，而且接触式识别卡有特定之接点，卡片有方向性，使用者常会因不当操作而无法正确判读资料。而RFID乃是针对常用之接触式识别系统之缺点加以改良，采用射频讯号以无线方式传送数位资料，因此识别卡不必与读卡机接触就能读写数位资料，这种非接触式之射频身份识别卡与读卡机之间无方向性之要求，且卡片可置於口袋、皮包内，不必取出而能直接识别，免除现代人经常要从数张卡片中找寻特定卡片的烦恼。

和传统条形码识别技术相比，RFID有以下优势。一是快速扫描。条形码一次只能有一个条形码受到扫描，而RFID辨识器可同时辨识读取数个RFID标签。二是体积小型化、形状多样化。RFID在读取上并不受尺寸大小与形状限制，不需为了读取精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质。此外，RFID标签更可往小型化与多样形态发展，以应用于不同产品。三是抗污染能力和耐久性。传统条形码的载体是纸张，因此容易受到污染，但RFID对水、油和化学药品等物质具有很强抵抗性。此外，由于条形码是附于塑料袋或外包装纸箱上，所以特别容易受到折损，RFID卷标是将数据存在芯片中，因此可以免受污损。四是可重复使用。现在的条形码印刷上去之后就无法更改，RFID标签则可以重复地新增、修改、删除RFID 卷标内储存的数据，方便信息的更新。五是穿透性和无屏障阅读。在被覆盖的情况下，RFID 能够穿透纸张、木材和塑料等非金属或非透明的材质，并能够进行穿透性通信。而条形码扫描机必须在近距离而且没有物体阻挡的情况下，才可以辨读条形码。六是数据的记忆容量大。一维条形码的容量是50字节，二维条形码最大的容量可储存2至3000字符，RFID最大的容量则有数兆字节。随着记忆载体的发展，数据容量也有不断扩大的趋势。未来物品所需携带的资料量会越来越大，对卷标所能扩充容量的需求也相应增加。七是安全性。由于RFID 承载的是电子式信息，其数据内容可经由密码保护，使其内容不易被伪造及变造。

近年来，RFID因其所具备的远距离读取、高储存量等特性而备受瞩目。它不仅可以帮助一个企业大幅提高货物、信息管理的效率，还可以让销售企业和制造企业互联，从而更加准确地接收反馈信息，控制需求信息，优化整个供应链。

三、坐标定位技术

卫星空间定位作为一种全新的现代定位方法，已逐渐在越来越多的领域取代了常规光学和电子仪器。上个世纪八十年代以来，尤其是进入九十年代以来，GPS卫星定位和导航技术与现代通信技术相结合，在空间定位技术方面引起了革命性的变化。

用GPS同时测定三维坐标的方法将测绘定位技术从陆地和近海扩展到整个海洋和外层空间，从静态扩展到动态，从单点定位扩展到局部与广域差分，从事后处理扩展到实时（准实时）定位与导航，绝对和相对精度扩展到米级、厘米级乃至亚毫米级，从而大大拓宽它的应用范围和在各行各业中的作用。GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采用空间距离后方交会的方法，确定待测点的位置。

目前GPS系统提供的定位精度是优于10米，而为得到更高的定位精度，我们通常采用差分GPS技术，将一台GPS接收机安置在基准站上进行观测。根据基准站已知精密坐标，计算出基准站到卫星的距离改正数，并由基准站实时将这一数据发送出去。用户接收机在进行GPS观测的同时，也接收到基准站发出的改正数，并对其定位结果进行改正，从而提高定位精度。

差分GPS分为两大类：伪距差分和载波相位差分。伪距差分是应用最广的一种差分。在基准站上，观测所有卫星，根据基准站已知坐标和各卫星的坐标，求出每颗卫星每一时刻到基准站的真实距离。再与测得的伪距比较，得出伪距改正数，将其传输至用户接收机，提高定位精度。这种差分，能得到米级定位精度，如沿海广泛使用的“信标差分”。载波相位差分技术又称RTK（Real Time Kinematic）技术，是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法。即是将基准站采集的载波相位发给用户接收机，进行求差解算坐标。载波相位差分可使定位精度达到厘米级。大量应用于动态需要高精度位置的领域。

智能感知人体识别

智能感知人体识别 摘要：先对在线视频信息处理降维，判断视频中是否有目标出现，进行视频信 息的存储或背景更新；然后对视频图像当前帧和背景帧差分检测和当前帧Canny 边缘检测，得到视频目标初始差分边缘模板目标检测、随目标在变化更新模板通过形状和色彩差异确认新目标的出现，进而识别分类。减少处理冗余信息的时间，提高视频目标检测识别效率。 关键词：信息处理降维；差分检测；Canny边缘检测；识别效率 0引言 目前生物识别技术已广泛用于政府、军队、银行、社会福利保障、电子商务、安全防务等领域。例如，一位储户走进了银行，他既没带银行卡，也没有回忆密码就径直提款，当他在提款机上提款时，一台摄像机对该用户的眼睛扫描，然后迅速而准确地完成了用户身份鉴定，办理完业务。这是美国德克萨斯州联合银行的一个营业部中发生的一个真实的镜头。而该营业部所使用的正是现代生物识别技术中的“虹膜识别系统”。此外，美国“9.11”事件后，反恐怖活动已成为各国政府的共识，加强机场的安全防务十分重要。美国维萨格公司的脸像识别技术在美国的两家机场大显神通，它能在拥挤的人群中挑出某一张面孔，判断他是不是通缉犯。 随着技术的进一步成熟和社会认同度的提高，人脸识别技术将应用在更多的领域。 1、企业、住宅安全和管理。如人脸识别门禁考勤系统，人脸识别防盗门等。 2、电子护照及身份证。这或许是未来规模最大的应用，国际民航组织(ICAO)已确定，从2010年起，其118个成员国家和地区，必须使用机读护照，人脸识别技术是首推识别模式，该规定已经成为国际标准。中国的电子护照计划公安部一所正在加紧规划和实施。 3、公安、司法和刑侦。如利用人脸识别系统和网络，在全国范围内搜捕逃犯。 4、自助服务。如银行的自动提款机，如果用户卡片和密码被盗，就会被他人冒取现金。如果同时应用人脸识别就会避免这种情况的发生。 5、信息安全。如计算机登录、电子政务和电子商务。在电子商务中交易全部在网上完成，电子政务中的很多审批流程也都搬到了网上。而当前，交易或者审批的授权都是靠密码来实现，如果密码被盗，就无法保证安全。但是使用生物特征，就可以做到当事人在网上的数字身份和真实身份统一，从而大大增加电子商务和电子政务系统的可靠性。 计算机技术的广泛应用和数字图像技术的发展，数字视频检测和监控系统已经被应用于交通监控、银行系统和流水线产品检测等很多方面。传统的检测和监控是由人在主控室来操纵各路摄像机，或者是摄像机连续不断地工作，将拍摄到的图像视频信号存储起来供以后分析使用。这样就出现以下问题

智能制造背景下的感知系统方案

智能制造背景下的感知系统 目录 摘要 (2) 智能感知技术 (2) 感知技术的必要性和紧迫性 (2) 基于人体分析 (3) 基于行为分析 (3) 基于车辆分析 (4) 基于图像分析 (4) 智能感知技术在不同领域的应用 (5) 我国发展感知信息技术具备有利条件 (6) 我国在发展感知技术方面的不足与改进方法 (7) 世界各国对于智能制造的发展动向 (7) 结束语 (9) 参考文献 (10)

摘要：当前，以移动互联网、物联网、云计算、大数据、人工智能等为代表的信息技术加速创新、融合和普及应用，一个万物互联智能化时代正在到来。感知信息技术以传感器为核心，结合射频、功率、微处理器、微能源等技术，是未来实现万物互联的基础性、决定性核心技术之一。尤其是，感知信息技术不同于传统的计算和通信技术，无需遵循投资巨大、风险极高、已接近物理极限的传统半导体的“摩尔定律”，而是在成熟半导体工艺上的多元微技术融合创新，即“More than Moore”/“超越摩尔”。 关键词：智能感知技术互联网 智能感知技术 首先，我们要知道的是什么是智能感知技术。所谓的智能感知技术就是重点研究基于生物特征、以自然语言和动态图像的理解为基础的“以人为中心”的智能信息处理和控制技术，中文信息处理；研究生物特征识别、智能交通等相关领域的系统技术。

当前，以移动互联网、物联网、云计算、大数据、人工智能等为代表的信息技术加速创新、融合和普及应用，一个万物互联智能化时代正在到来。感知信息技术以传感器为核心，结合射频、功率、微处理器、微能源等技术，是未来实现万物互联的基础性、决定性核心技术之一。尤其是，感知信息技术不同于传统的计算和通信技术，无需遵循投资巨大、风险极高、已接近物理极限的传统半导体的“摩尔定律”，而是在成熟半导体工艺上的多元微技术融合创新，即“More than Moore”/“超越摩尔”。 PC时期Wintel联盟垄断了整整20年，移动互联网时期ARM+安卓又形成了新一轮垄断。在如今的感知时代，“超越摩尔”是我国一个打破垄断束缚的难得历史机遇，如果加大在此领域的扶持力度，充分发挥已有的半导体产业基础和市场优势，有很大可能在未来智能时代实现赶超发展，抢占产业竞争制高点。 感知技术的必要性和紧迫性 其次，我们要重视感知技术的必要性和紧迫性。信息技术从计算时代、通讯时代发展到今天的感知时代经历了三个浪潮：PC的普及产生了互联网，智能手机的普及形成了移动互联网，今天传感器的普及将促成物联网。Gartner2014技术趋势报告显示，未来5—10年，物联网技术将达到实质生产高峰期，截至2020年，将有260亿台设备被装入物联网，这将引领信息技术迈向智能时代——计算、通讯、感知等信息技术的深度融合万物互联的时代。一个感知无所不在、联接无所不在、数据无所不在、计算无所不在的万联网生态系统，将全面覆盖可穿戴、机器人、工业4.0、智能家居、智能医疗、智慧城市、智慧农业、智慧交通等。如果把整个智能社会比作人体，感知信息技术则扮演着五官和神经的角色。 感知信息技术是未来智能时代的重要基础。智能时代，物联网、传感器会遍布在生活、生产的各个角落。据《经济学人》预测，到2025年城市地区每4平方米就会有一个智能设备。智能城市、智能医院、智能高速公路等将依靠传感器实现万物互连并自动做出决策；智能制造通过在传统工厂管理环节和生产制造设备之间部署以传感器为代表的一系列感知信息技术以实现自动化、信息化和智能化。一直以来，美国、德国、日本等国都非常重视感知信息技术的发展。美国早在1991年就将传感器与信号处理、传感器材料和制作工艺上升为国家关键技术予以扶持，近年来更是每年投入数十亿美元用于传感器基础项目研究。 感知信息技术领域将催生万亿级的市场。感知信息技术领域涉及材料、传感器设备、控制系统以及其上承载的数据增值开发和信息服务。智能手机和可穿戴设备的广泛普及应用，使传感器设备需求增势迅猛，而无所不在的传感器也将引发未来大规模数据爆炸，到2020年，来自传感器的数据将占全部数据的一半以上。大数据的充分利用和挖掘，还将不断催生新应用和新服务。预计到2020年相关的物联网产品与服务供应商将实现超过3000亿美元的增值营收，并且主要集中在服务领域。 发展安全可控的感知信息技术有利于保障国家经济社会安全。我国是网络大国，却不是网络强国，无论是芯片、操作系统，还是应用系统，受制于人的局面依然严峻。未来，在万

网络态势感知技术研究

ISSN 1000-9825, CODEN RUXUEW E-mail: jos@https://www.wendangku.net/doc/e015996194.html, Journal of Software, Vol.21, No.7, July 2010, pp.1605?1619 https://www.wendangku.net/doc/e015996194.html, doi: 10.3724/SP.J.1001.2010.03835 Tel/Fax: +86-10-62562563 ? by Institute of Software, the Chinese Academy of Sciences. All rights reserved. ? 网络态势感知研究 龚正虎, 卓莹+ (国防科学技术大学计算机学院,湖南长沙 410073) Research on Cyberspace Situational Awareness GONG Zheng-Hu, ZHUO Ying+ (Institute of Computer, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China) + Corresponding author: E-mail: zhuoying@https://www.wendangku.net/doc/e015996194.html, Gong ZH, Zhuo Y. Research on cyberspace situational awareness. Journal of Software, 2010,21(7):1605?1619. https://www.wendangku.net/doc/e015996194.html,/1000-9825/3835.htm Abstract: The rapid development of Internet leads to an increase in system complexity and uncertainty. Traditional network management can not meet the requirement, and it shall evolve to fusion based Cyberspace Situational Awareness (CSA). Based on the analysis of function shortage and development requirement, this paper introduces CSA as well as its origin, conception, objective and characteristics. Firstly, a CSA research framework is proposed and the research history is investigated, based on which the main aspects and the existing issues of the research are analyzed. Meanwhile, assessment methods are divided into three categories: Mathematics model, knowledge reasoning and pattern recognition. Then, this paper discusses CSA from three aspects: Model, knowledge representation and assessment methods, and then goes into detail about main idea, assessment process, merits and shortcomings of novel methods. Many typical methods are compared. The current application research of CSA in the fields of security, transmission, survivable, system evaluation and so on is presented. Finally, this paper points the development directions of CSA and offers the conclusions from issue system, technical system and application system. Key words: cyberspace situational awareness; data fusion; model; knowledge representation; assessment method 摘要: 随着Internet规模的迅速扩大,复杂性和不确定性也随之增加,基于融合的网络态势感知必将成为网络管 理的发展方向.在分析现有网络管理不足以及发展需求的基础上,介绍了网络态势感知的起源、概念、目标和特点. 首先,提出了一个网络态势感知研究框架,介绍了研究历程,指出了研究重点以及存在的问题,并将现有评估方法分 为3类:基于数学模型的方法、基于知识推理的方法、基于模式识别的方法.然后详细讨论了模型、知识表示和评 估方法这3方面的研究内容,总结存在的共性问题,着重评价了每种评估方法的基本思路、评估过程和优缺点,并进 行了对比分析.随后介绍了网络态势感知在安全、传输、生存性、系统评价等领域的应用研究.最后指出了网络态 势感知的发展方向,并从问题体系、技术体系和应用体系3方面作了总结. 关键词: 网络态势感知;数据融合;模型;知识表示;评估方法 中图法分类号: TP393文献标识码: A ? Supported by the National Basic Research Program of China under Grant No.2009CB320503 (国家重点基础研究发展计划(973)); the National High-Tech Research and Development Plan of China under Grant No.2008AA01A325 (国家高技术研究发展计划(863)) Received 2009-02-12; Revised 2009-07-06; Accepted 2010-03-04

视觉注意机制理论分析

第2章视觉注意机制理论分析 2.1 引言 随着信息技术的快速发展，数字图像、视频成为信息的重要载体。如何高效地处理和分析图像数据，理解图像内容已经成为当前的研究热点。众所周知，人类可以从复杂的场景中快速地找到我们感兴趣的区域，容易地完成对场景的理解。这是因为人类视觉系统(Human Visual System/HVS)的信息选择策略，利用视觉注意机制引导人眼在海量数据中注视到显著的区域，并分配资源对重要区域优先进行处理[10]。多数情况下，当我们的眼睛接收到来自外界的大量的视觉信息，大脑并不能对所有的视觉信息进行同时，而是删除大部分无用信息，筛选出少许感兴趣的重要信息，优先对这些视觉信息进行处理。 计算机作为目前处理信息最快的工具之一，在计算机图像处理中引入视觉注意机制，不仅可以提高数据筛选能力和计算机的运算速度，还在物体识别、目标跟踪、图像分析与理解等领域具有重要的应用价值，这就为汽车车牌的快速处理提供了一个很好的解决方法。但是目前的计算机视觉与人类的视觉在能力上存在着巨大的差异。视觉注意机制是涉及生物视觉处理等学科交叉领域，生物视觉与计算机视觉进行的学科交流为理论创新带来了新的思路：一个可行的方法是从研究人类的视觉系统(大脑)如何感知和识别外界视觉刺激出发，模拟人的视觉注意机制，建立一种有效的视觉注意计算模型，使计算机拥有人类所具备的观察和理解世界的能力，并将其应用于静态场景、动态场景的感兴趣区域检测及场景分类中。 2.2 人类视觉感知系统 关于人类的视觉感知系统，尤其是人类自身的视觉神经系统，心理学等相关领域专家已经进行了长期的探索和研究。通过深入研究探索，人们发现人类视觉神经系统中的视觉感官信息在人脑中是按照某一固定路径来进行传递的，其输入的是视觉刺激，输出的是视觉感知，主要是由视觉感官、视觉通路、视感觉中枢组织和视知觉中枢组织组成的，其分别负责视觉信息的生成、传送和分析。其中视觉信息分析过程可分为视感觉分析和视知觉分析，如图 2.1所示。

机器视觉测量技术

机器视觉测量技术 杨永跃 合肥工业大学 2007.3

目录第一章绪论 1.1 概述 1.2 机器视觉的研究内容 1.3 机器视觉的应用 1.4 人类视觉简介 1.5 颜色和知觉 1.6 光度学 1.7 视觉的空间知觉 1.8 几何基础 第二章图像的采集和量化 2.1 采集装置的性能指标 2.2 电荷藕合摄像器件 2.3 CCD相机类 2.4 彩色数码相机 2.5 常用的图像文件格式 2.6 照明系统设计 第三章光学图样的测量 3.1 全息技术 3.2 散斑测量技术 3.3 莫尔条纹测量技术 3.4 微图像测量技术 第四章标定方法的研究 4.1 干涉条纹图数学形成与特征 4.2 图像预处理方法 4.3 条纹倍增法 4.4 条纹图的旋滤波算法 第五章立体视觉 5.1 立体成像

5.2 基本约束 5.3 边缘匹配 5.4 匹域相关性 5.5 从x恢复形状的方法 5.6 测距成像 第六章标定 6.1 传统标定 6.2 Tsais万能摄像机标定法 6.3 Weng’s标定法 6.4 几何映射变换 6.5 重采样算法 第七章目标图像亚像素定位技术 第八章图像测量软件 （多媒体介绍） 第九章典型测量系统设计分析9.1 光源设计 9.2 图像传感器设计 9.3 图像处理分析 9.4 图像识别分析 附：教学实验 1、视觉坐标测量标定实验 2、视觉坐标测量的标定方法。 3、视觉坐标测量应用实验 4、典型零件测量方法等。

第一章绪论 1.1 概述 人类在征服自然、改造自然和推动社会进步的过程中，面临着自身能力、能量的局限性，因而发明和创造了许多机器来辅助或代替人类完成任务。智能机器或智能机器人是这种机器最理想的模式。 智能机器能模拟人类的功能、能感知外部世界，有效解决问题。 人类感知外部世界：视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉 眼耳鼻舌身 所以对于智能机器，赋予人类视觉功能极其重要。 机器视觉：用计算机来模拟生物（外显或宏观）视觉功能的科学和技术。 机器视觉目标：用图像创建或恢复现实世界模型，然后认知现实世界。 1.2 机器视觉的研究内容 1 输入设备成像设备：摄像机、红外线、激光、超声波、X射线、CCD、数字扫描仪、 超声成像、CT等 数字化设备 2 低层视觉（预处理）：对输入的原始图像进行处理（滤波、增强、边缘检测），提取角 点、边缘、线条色彩等特征。 3 中层视觉：恢复场景的深度、表面法线，通过立体视觉、运动估计、明暗特征、纹理 分析。系统标定 4 高层视觉：在以物体为中心的坐标系中，恢复物体的完整三维图，识别三维物体，并 确定物体的位置和方向。 5 体系结构：根据系统模型（非具体的事例）来研究系统的结构。（某时期的建筑风格— 据此风格设计的具体建筑） 1.3 机器视觉的应用 工业检测—文件处理，毫微米技术—多媒体数据库。 许多人类视觉无法感知的场合，精确定量感知，危险场景，不可见物感知等机器视觉更显其优越十足。 1 零件识别与定位

物联网感知层感知控制信息识别技术(1)

物联网感知层感知控制信息识别技术 文/郭松在物联网的“感知层”需要解决的问题是如何利用现有物品的传感设备组成的系统，以最少的资金投入将物品的感知和控制信息识别出来。 通过物联网综合安全系统的应用例，可以更加直观地理解物联网的感知层信息识别。 在公共安全系统中有包括视频监控系统、防盗报警系统、门禁控制系统等的安防系统，消防火灾报警系统、电梯安全报警对讲系统等。这三个安全系统分属安防、消防、电梯三个行业，每种系统都有物联网的应用方案，有些已经开始应用。 而物联网的应用不是单独一种物品或系统的物联网应用，它是可以实现多种类物品或系统能够相互信息交换。物联网综合安全系统就是将用户现有的安防系统、消防系统、电梯安全系统等多种安全系统集成一起，实现感知、控制、管理一体化。 在物联网综合安全系统的“感知层”，视频监控系统的物品或传感设备有摄像机、硬盘录像机、视频矩阵，防盗报警的传感设备是报警探测器，门禁系统的读卡器，消防系统的火灾报警探测器，电梯安全系统的电梯数据采集器、5方报警对讲设备等。这些传感设备有开关量信号传输方式、有RS485总线传输方式、消防24V总线传输方式、DTMF双音多频传输方式等，而每种厂家的传感控制设备传输协议又是不同的。要将这些传感控制设备的感知和控制信息进行统一识别是物联网综合安全系统“感知层”要解决的关键问题。 物联网的应用需要政府支持，但物联网的运营是要通过给用户提供增值的服务，为使用者节省费用、增加收益，来获取收益的。 介绍一种物联网综合安全系统应用方案，在用户现有安全系统基础上，在不影响原有系统的正常使用，只需添加加很少费用的软硬件设备，用一个本地电脑将安防系统、消防系统、电梯安全系统等传感控制器的感知和控制信息的统一识别、统一控制，实现物联网“感知层”的建设。 对物联网的深入理解将助于开阔思路，开发和利用创新技术来实现物联网的应用。本人将介绍物联网“感知层”、“网络层”、“应用层”的几项专利技术，希望有助于物联网的建设和发展。 物联网应用技术一：《设备数据比对转换系统》，发明专利申请号201120207496.1 如何解决物联网“感知层”物品感知信息和控制信息的识别？尤其是对已经使用中的传

机器视觉测量技术

机器视觉测量技术杨永跃合肥工业大学 2007.3 目录 第一章绪论 1.1 概述 1.2 机器视觉的研究内容 1.3 机器视觉的应用 1.4 人类视觉简介 1.5 颜色和知觉 1.6 光度学 1.7 视觉的空间知觉 1.8 几何基础 第二章图像的采集和量化 2.1 采集装置的性能指标 2.2 电荷藕合摄像器件 2.3 CCD 相机类 2.4 彩色数码相机 2.5 常用的图像文件格式

2.6 照明系统设计 第三章光学图样的测量 3.1 全息技术 3.2 散斑测量技术 3.3 莫尔条纹测量技术 3.4 微图像测量技术 第四章标定方法的研究 4.1 干涉条纹图数学形成与特征4.2 图像预处理方法 4.3 条纹倍增法 4.4 条纹图的旋滤波算法 第五章立体视觉 5.1 立体成像 2 5.2 基本约束 5.3 边缘匹配 5.4 匹域相关性 5.5 从 x 恢复形状的方法 5.6 测距成像

第六章标定 6.1 传统标定 6.2 Tsais 万能摄像机标定法 6.3 Weng ’ s 标定法 6.4 几何映射变换 6.5 重采样算法 第七章目标图像亚像素定位技术第八章图像测量软件 (多媒体介绍 第九章典型测量系统设计分析9.1 光源设计 9.2 图像传感器设计 9.3 图像处理分析 9.4 图像识别分析 附:教学实验 1、视觉坐标测量标定实验 2、视觉坐标测量的标定方法。 3、视觉坐标测量应用实验 4、典型零件测量方法等。

3 第一章绪论 1.1 概述 人类在征服自然、改造自然和推动社会进步的过程中,面临着自身能力、能量的局限性, 因而发明和创造了许多机器来辅助或代替人类完成任务。智能机器或智能机器人是这种机器最理想的模式。 智能机器能模拟人类的功能、能感知外部世界,有效解决问题。 人类感知外部世界:视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉 眼耳鼻舌身 所以对于智能机器,赋予人类视觉功能极其重要。 机器视觉:用计算机来模拟生物(外显或宏观视觉功能的科学和技术。 机器视觉目标:用图像创建或恢复现实世界模型,然后认知现实世界。 1.2 机器视觉的研究内容 1 输入设备成像设备:摄像机、红外线、激光、超声波、 X 射线、 CCD 、数字扫描仪、超声成像、 CT 等 数字化设备 2 低层视觉(预处理 :对输入的原始图像进行处理(滤波、增强、边缘检测 ,提取角点、边缘、线条色彩等特征。 3 中层视觉:恢复场景的深度、表面法线,通过立体视觉、运动估计、明暗特征、纹理分析。系统标定

大脑皮层的感知机理

大脑皮层的感知机理 当动物萎靡不振，昏昏欲睡时，它们的大脑是否也处于混沌状态？以色列研究人员在研究了猫的大脑活动后提出，动物即使是闭着眼睛打盹，其大脑也许仍会下意识地产生视觉图像。研究人员称，如果人类也是如此的话，那么，人们喜欢看自己期望看到的东西的这种倾向，也许出自大脑中不断产生的虚幻感觉。 通常，眼睛在察觉到一个细小的斑点时，动物大脑皮层大约几毫米大的区域会兴奋起来，该区域中成千上万的神经细胞立即开始详细了解斑点的性质。垂直的斑点会导致某些神经细胞十分兴奋，而水平或斜向斑点会让另一些神经细胞十分兴奋。于是，不同的斑点在大脑皮层的兴奋区域产生了不同的高度兴奋图案，神经学家称这些大脑皮层图案为“定位图”。人们一直认为，动物合上双眼后，大脑皮层中将不会出现“定位图”，取而代之的是神经细胞的随机活动。 据10月30日英国《自然》杂志网络版报道，以色列魏茨曼科学院塔尔·肯奈特和他的同事通过一项高水平的实验惊奇地发现，猫在昏迷时，其大脑却似乎在系统地扫描内在的图像。实验中，研究人员将电压敏感染料涂在昏迷猫的大脑皮层，利用显微镜，研究人员观察到，染料颜色随着大脑皮层神经细胞电刺激的状态变化而改变，并记录下了猫在昏迷时大脑皮层中自然发生的神经活动。通过比较他们发现，猫昏迷时的神经活动同它在清醒时观察实际景色引起的大脑皮层神经活动类似。 研究人员强调，他们记录的神经活动不是梦，因为该现象发生在大脑初级视觉皮层，这里被认为是被动记录视觉刺激的区域，也就是说，记录的神经活动发生在大脑进行信息处理链的低级阶段，它正好是动物大脑对眼前情景的反映。美国加州大学研究人员达理奥·瑞格奇表示，目前占主导地位的是“自下而上”观点，该观点认为信息只能从眼睛流向大脑中更高的处理中心。肯奈特他们的发现对“自上而下”的感知机制理论是强有力的支持。 然而，研究人员表示，他们还不清楚大脑皮层内在图像的含义，它们也许是最值得注意的记忆、期望或物体的反映。但对人类而言，这种内在的图像甚至可能代表着我们大脑中对周围环境最理想的猜测，但睁开眼后，我们获得的感官刺激也许会随之更新大脑中的猜测。

视觉感知与智能视频监控技术培训

视觉感知和智能视频监控技术培训 课程大纲： 第1章视频监控系统 1h 1.1 模拟视频监控系统 1.2 数字视频监控系统 1.3 网络视频监控系统 1.4 智能视频监控系统 1.5 视频监控系统抗干扰方法 1.6 视频监控系统防雷设计 【主办单位】中国电子标准协会培训中心 【协办单位】深圳市威硕企业管理咨询有限公司第2章视频传感器 2h 2.1 传感器视频信号 2.2 CCD视频传感器 2.2.1 特种CCD传感器 2.2.2 360度全景摄像机 2.2.3 红外CCD热像仪 2.2.4 CCD传感器镜头 2.2.5 CCD视频时空域采样 2.2.6 ITU656-601规范 2.2.7 ITU1120规范

2.3 CMOS视频传感器 2.4 CIS视频传感器 2.5 视频传感器比较 第3章物理传感器 1h 3.1 雷达传感器 3.2 超声波传感器 3.3 红外传感器 3.4 声音传感器 3.5 振动传感器 3.6 磁开关传感器 3.7 气体传感器 3.8 温度传感器 3.9 湿度传感器 3.10 光电感烟传感器 第4章视频监控网络 1h 4.1 视频远程传输 4.2 视频控制总线 4.3 IP视频传输 4.3.1 流媒体技术 4.3.2 RTP协议 4.3.3 RTSP协议

4.3.4 DDNS协议 4.4 网络摄像机 第5章智能视频监控 1h 5.2 智能视频监控的功能 5.3 智能视频监控的体系结构5.4 智能视频监控的关键技术5.4.1 运动目标检测 5.4.2 运动目标分类 5.4.3 运动目标跟踪 5.4.4 行为分析和识别 5.5 智能视频监控的使用 5.6 智能视频监控的发展趋势第6章运动侦测和目标判别 2h 6.1 运动目标侦测 6.2 运动估计和运动矢量提取6.3 目标判断和分类 6.4 基于物体形状的目标判别第7章人脸检测和识别 2h 7.1 人脸区域检测 7.2 人脸特征提取 7.3 人脸特征匹配 第8章车牌检测和识别 2h

《物联网感知识别技术》

南京邮电大学2015/2016学年第二学期 《物联网感知识别技术》 专业班级学号姓名 得分1、一维条形码通常由哪几部分构成？ 左侧空白区、起始符、数据符、校验符、终止符、右侧空白区 2、EAN-13商品条形码文字字符为693234010515X，计算该条形码的校验符； 10的倍数-（偶数和*3+奇数和） 3、Code39条形码的条形码字符分别为、，请使用二进制表示这两个条空； 01100 0010、11000 1000 4、EAN分配给ISBN系统专用的前置码为978备用码为979国际物品编 码协会分配给ISSN系统的前置码为977。 5、根据下表，将UPC-A条形码001200000657C转换为UPC-E条形码。0126570c

6、主动式电子标签、被动式电子标签、半主动电子标签的区别？ 7、读写器工作方式分为读写器先发言、标签先发言？ 读写器管理协议分为读写层、消息层、传输层？ 8、简述RFID系统的两种耦合方式？ 电感耦合。变压器模型，通过空间高频交变磁场实现耦合，依据的是电磁感应定律 电磁反向散射耦合：雷达原理模型，发射出去的电磁波，碰到目标后反射，同时携带回目标信息，依据的是电磁波的空间传播规律。 9、数字通信系统理论框图？ 10、反向不归零编码、曼切斯特编码、密勒编码原理，分别采用反向不归零编码、曼切斯 特编码、密勒码对二进制序列10100100进行编码； 11、利用ASK、FSK、PSK对信号进行调制； 12、写出高频中最常用的协议标准

13、ISO/IEC 14443协议由几部分组成，各部分的主要内容是什么？ 14、ISO/IEC 14443 TYPE A 协议中PCD激活PICC的过程。 15、EPC码的主要特点有哪些？ 1、无接触读取 2、远距离读取 3、动态读取 4、多数量、品种读取 5、标签无源 6、海量存储量等优势 16、EPC标签可以分为几类？简述每一类标签的特点。 EPC标签是电子产品代码的信息载体，主要由天线和芯片组成。EPC标签中存储的惟一信息是96 位或者64位产品电子代码。为了降低成本，EPC标签通常是被动式射频标签。根据其功能级别 的不同，EPC标签可分为5类，目前所开展的EPC测试使用的是Class l Gen 2标签。 （1）Class OEPC标签。满足物流，供应链管理中，比如超市的结账付款、超市货架扫描、集装 箱货物识别、货物运输通道以及仓库管理等基本应用功能的标签。Class OEPC标签的主要功能 包括：必须包含EPC代码、24位自毁代码以及CRC代码；可以被读写器读取；可以被重叠读取；可以自毁；存储器不可以由读写器进行写入。 （2）Classl EPC标签。又称身份标签，它是一种无源的、后向散射式标签，除了具备ClassOEPC标签的所有特征外，还具有一个电子产品代码标识符和一个标签标识符，Class1EPC 标签具有自毁功能，能够使得标签永久失效，此外，还有可选的密码保护访问控制和可选的用户 内存等特性。 （3）Class 2 EPC标签。也是一种无源的、后向散射式标签，它除了具备Class 1 EPC标签的 所有特征外，还包括扩展的TID（Tag Identifier，标签标识符）、扩展的用户内存、选择性识 读功能。Class 2 EPC标签在访问控制中加入了身份认证机制，并将定义其他附加功能。 （4）Class 3 EPC标签。是一种半有源的、后向散射式标签，它除了具备Class 2 EPC标签的 所有特征外，还具有完整的电源系统和综合的传感电路，其中，片上电源用来为标签芯片提供部 分逻辑功能。 （5）Class 4 EPC标签。是一种有源的、主动式标签，它除了具备Class 3 EPC标签的所有特 征外，还具有标签到标签的通信功能、主动式通信功能和特别组网功能。

赛博空间态势感知技术研究

doi：10.3969/j.issn.1671-1122.2012.03.012 赛博空间态势感知技术研究 张勇，丁建林 （中国电子科技集团公司第三十八研究所数字技术部，安徽合肥 230088） 摘　要：文章从赛博空间的概念和态势感知的流程出发，构建赛博空间态势感知框架，以安全检测和安全事件分析技术为支撑，提出多层次多角度的态势评估模型，在此基础上使用时间序列分析方法预测安全态 势的发展趋势。 关键词：赛博空间；态势感知；态势评估；态势预测 中图分类号：TP393.08 文献标识码：A 文章编号：1671-1122（2012）03-0042-03 Research on the Technology of Cyberspace Situation Awareness ZHANG Yong, DING Jian-lin ( Department of Digital Technology, China Electronics Technology Group Corporation No.38 Research Institute, Hefei Anhui 230088, China) Abstract: This paper starts form the concept of cyberspace and the process situation awareness. Then, we build the framework of cyberspace situation awareness. Using security detection and security event analysis techniques, we propose multi-level and multi-angle situation evaluation model. Finally, using time series analysis we forecast the trends of the security situation. Key words: cyberspace; situation awareness; situation evaluation; situation forecasting 0 引言 赛博空间（Cyberspace）一词最早出现在加拿大幻想小说作家吉布森在1981年所写的小说《燃烧的铬合金》，该词随着他1984年的出版的小说《神经漫游者》广为传播，他将微芯片、电脑、网络、黑客和机器人等组合成的空间称为赛博空间[1]。20世纪90年代学术界对赛博空间的概念进行了的探讨，当时形成的观点认为赛博空间基本上与互联网同义，将其翻译为网络空间或电脑空间。进入21世纪，赛博空间得到了美国政府和军方的重视，与其相关的研究逐步开展。 目前，对赛博空间的认识还在发展中，其概念和内涵在不断拓展，尚处于边摸索、边研究、边开发、边利用阶段。赛博空间是一个类似于陆、海、空、天的真实存在的可操作的域，由电磁频谱、电子设备和系统、网络化基础设施等组成，以信息的创建、存储、修改、交换和利用为目的，实现对信息系统的控制。赛博空间中的行动成为赛博战（Cyberwar），包括进攻行动和防御行动两个方面，进攻行动包括对敌方关键电子设备的动能打击、电子战、计算机网络攻击等，防御行动包括对己方关键设备的电磁防护、信息保障漏洞评估、通信保密、敌方攻击效果评估和攻击定位等。实现并保持对赛博空间的控制，对于实施有效的作战行动至关重要，是开展各级战斗的基础，可以使己方在战场上达成预期效果，并降低和消除敌方进攻能力。 态势感知（Situation Awareness）是在一定的时间和空间条件下，对环境因素的感知、理解以及对其发展趋势的预测，态势感知源于战争中敌我双方攻防态势的估计，态势感知技术最早出现在航天飞行的人因（Human Factors）研究。1988年，Endsley 把态势感知分成感知、理解和预测三个层次的信息处理[2]。态势感知在军事战场、空中交通监管及通信等领域被广泛地研究。1999年，Tim Bass首次提出了网络态势感知的概念，将网络态势感知与ATC态势感知进行了对比，并将空中交通监管中态势感知的成熟理论和技术应用到网络态势感知中[3]。 赛博空间的态势感知（Cyberspace Situation Awareness）是指由赛博空间中所有电子设备和电子系统的运行状况、设备行为以及用户行为等因素所构成的整体安全状态和变化趋势，通过多传感器多手段协同侦察的方式，对能够引起赛博空间态势发生变化的所有环境要素，进行获取、理解和评估，并预测其发展趋势。1）对各种影响系统安全性的要素进行检测获取，安全要素包括电磁信号层、通信与网络协议层、信息层和行为层的安全信息；2）对采集到的多源安全信息采用分类、归并、关联分析等手段 作者简介：张勇（1984-），男，安徽，博士，主要研究方向：赛博空间、网络安全、风险评估等；丁建林（1965-），男，山东，工程师，主要研究方向：网络安全、赛博空间、数字图形图像处理等。

视觉检测系统的反馈机制研究

—197— 视觉检测系统的反馈机制研究 罗三定，孙喜梅 (中南大学信息科学与工程学院，长沙 410083) 摘 要：针对现有计算机视觉理论框架在指导视觉问题中很难克服精度差、受噪声影响大、计算复杂性高的问题，提出仿人的闭环视觉系统模型，引入反馈机制和高层知识的指导，并将其应用到车牌定位系统中。研究结果表明，以该模型实现的仿人视觉车牌定位系统容错性好、准确率高，可以有效地解决光照不均、牌照褪色，以及复杂背景干扰等情况下的车牌定位问题。 关键词：计算机视觉；人类视觉；反馈机制；车牌定位 Feedback Mechanism Investigation on Visual Detection System LUO San-ding, SUN Xi-mei (School of Information Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083) 【Abstract 】Aiming at poor accuracy affected by noise and high complexity of calculating in computer vision theoretical framework guiding vision,a new humanoid vision of the closed-loop system model is put forward, a feedback mechanism and the guidance of high-level knowledge is introduced, and they are applied to vehicle license plate location system. Results show that the system not only can accurately locate vehicle license plate and have high fault tolerance, but also can effectively solve location problem under the circumstance of uneven illumination, depigmentation or complex environments interferences. 【Key words 】computer vision; humanoid vision; feedback mechanism; vehicle license plate location 计 算 机 工 程Computer Engineering 第36卷 第1期 Vol.36 No.1 2010年1月 January 2010 ·人工智能及识别技术·文章编号：1000—3428(2010)01—0197—04 文献标识码：A 中图分类号：N945.12 1 概述 计算机视觉理论和视觉系统技术之间存在较大距离。现有的视觉系统都是在特定条件或特定知识的指导下，检测特定目标的特征，完成对特定世界的认知。然而，这种从特定认知任务出发的视觉系统对开发者的经验和应用条件过分依赖，适应性和鲁棒性不高。 计算机视觉理论经过40多年的发展，相继出现了一些计算机视觉的理论框架，计算机视觉的研究也从二维发展到三维，从串行发展到并行。文献[1]的视觉计算理论立足于计算机科学，系统地概括了心理生理学、神经生理学等方面已取得的所有重要成果，但该理论并不完善，其所建立的视觉处理框架基本上是一个自下而上、完全由资料驱动的、单向无反馈的系统，并没有足够重视知识的应用。另外，视觉研究是否真的需要重建、信息处理是否全部需要定量完成等，也是存在的问题之一。相对于前者，Lowe 提出了基于知识的视觉理论框架；基于后者有学者提出了基于目的的主动视觉理论框架。基于知识的视觉理论框架尽管引入了反馈，强调高层知识对视觉的指导作用，但它否认计算视觉理论，认为人类视觉只是一个识别过程。主动视觉理论框架是根据Gibson 的生态学理论[2]提出的。主动视觉强调视觉系统应该基于一定的任务和目的，同时视觉系统应该具有主动感知的能力。虽然在目的视觉系统框架中以视觉任务为先导，引入了知识的学习和利用，但是目的视觉理论框架中也缺乏反馈和高层知识的指导。这种无反馈的结构不符合生物视觉系统，同时在视觉问题中将很难克服精度差、受噪声影响大、计算复杂性高的问题，也缺乏对问题和环境的自适应性。 本文从分析人类视觉的特点入手，给出人类视觉系统的并行处理机制模型，在分析该模型及计算机视觉与人类视觉 的差别的基础上，提出仿人的闭环视觉系统模型，并将其应用到车牌分割系统中。 2 闭环反馈视觉检测系统结构 2.1 人类视觉的特点 人类的视觉系统是一个闭环的多重反馈信息处理系统。作为人类视觉的核心，大脑具有高度的视觉信息理解知识与智慧，其特点是能够运用丰富的知识、经验与方法，具备针对性很强的有效信息选择和灵活的处理手段调节能力，能够在先验知识的指导下对信息进行主动获取、合理利用、适时取舍、方法试探、分析评价、实时反馈指导。 人类视觉感知是一个鲁棒性很强的、能抵御实际中各种变形和噪声干扰的具有良好容错性的识别系统。英国科学家Zeki 指出人类视觉系统使用精巧的策略或办法来统一不同性质的信息，即在几个不同水平上相互作用来多级地处理复杂的视觉信息，感知周围多彩生动的视觉世界。在物体某些信息缺失(如褪色、形状残缺)的情况下，人类仍然能够准确无误地识别物体。这是因为人类有先验知识的指导且在其指导下能够进行缺失信息的补充或者依据其他信息进行判断。 虽然当前人类通过视觉感知世界的机理尚不完全清楚，在计算机视觉系统理论中引入知识指导、综合、反馈机制却是非常必要的。 2.2 闭环反馈视觉系统 仿人计算机视觉并不是机械地模仿人类视觉，而是要从系统的处理目的出发，模仿实现人类识别事物的信息处理模 作者简介：罗三定(1955－)，男，教授，主研方向：图像处理，工业视觉系统；孙喜梅，硕士研究生 收稿日期：2009-11-05 E-mail ：ruiping_sun@https://www.wendangku.net/doc/e015996194.html,

上下文感知技术在智能环境系统中的应用及举例

上下文感知技术在智能环境系统中的应用及举例 刘阳 北京邮电大学电信工程学院，北京（100876） Email: sunlaumaster@https://www.wendangku.net/doc/e015996194.html, 摘要：上下文感知技术是实现智能环境的一种关键技术。基于上下文感知技术，应用环境能够根据周围上下文信息调整自身状态[1]，从而实现智能行为。本文首先介绍了上下文感知和智能环境的概念和关键技术，然后介绍了一种基于上下文感知技术的智能环境应用系统——智能远程电子健康系统。 关键词：上下文感知智能环境本体论推理电子健康 1．引言 长期以来，人和计算机交互的方式都是以计算机为中心的桌面计算的模式，计算机并没有充分地与人的生活环境融合在一起。通过使用基于上下文感知技术构建起的智能环境系统，计算机逐步从实验室、办公室融入了人们的日常生活之中。 究竟何为上下文感知技术和智能环境？它们是如何实现的？主要涉及那些关键技术？上下文感知技术是如何应用在智能环境里的？本文将对这些方面的内容进行介绍。 2．相关概念 智能环境是指用户界面的宿主系统所处的环境应该是智能的[2]。智能环境的特点是它的隐蔽性、自感知性、多通道性及强调物理空间的存在。智能环境的本质是一种嵌入了多种感知、计算设备的物理空间，能够根据上下文识别人的身体姿态、手势、语音等，进而判断出人的意图，以有效提高人们的工作和生活质量。 上下文信息是指位置，动作，历史纪录等信息，反映了与对象相关的一些属性信息。它起源于进行数据采集或测量并将其表示出来的服务。上下文信息产生的效果包括：改变显示给用户的信息，改变用户的选择，改变用户发布命令的效果，以及预测下一步最有可能发生的事件等。上下文感知是指系统自动的对上下文信息、上下文信息的变化以及上下文信息的历史进行感知和应用，并根据其调整自身的行为。上下文感知是提高计算智能性的重要途径，也是智能系统与周围环境之间方便、高效的交互方法[3]。 3．上下文感知涉及到的关键技术 上下文感知过程主要包括三个步骤：数据采集、推理和事件驱动。其中，数据采集步骤涉及到传感器技术，推理步骤涉及到推理引擎技术，事件驱动步骤涉及到自动控制技术。下面逐一进行介绍。 3.1 传感器技术 传感器技术作为信号采集和测量控制的手段，是现代高科技发展不可缺少的技术。传感器是指能够感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。它的输