探究基于計算機網絡技術的智能識別系統開發設計與運用

東北師范大學 郭思佳

為全面優化智能識別系統的開發設計效果，解決既往系統的數據處理能力差、識別結果精準度低等實際問題，使其在應用中能將實用價值充分體現出來，提出將計算機網絡技術用于系統設計領域。選擇C8051F020 單邊機作為讀寫器的核心控制元件，這是提升數據讀寫速度的基礎，有針對性的優化通信接口結構確保其能正常運行。Laplace算子檢測信息圖像邊緣，能提升圖像處理效果。較為詳細的探究系統的開發、構建策略，希望能和同行分享技術經驗、方法，能對系統功能完善提供理論性支持。

1 智能識別系統的硬件設計

1.1 信息讀寫器

為了強化識別系統讀寫功能的通用性與拓展性，在本系統硬件設計時，有針對性的優化了信息讀寫器，具體還是在讀寫器內增設了電源控制部分，添加了讀寫器上的復位電路，并把讀寫器的硬件結構設計如圖1所示[1]。讀寫器的中央芯片配置應用了C8051F020單邊機作為核心控制器，其最大的功能是使信息編譯過程精簡化，顯著提升了信息的讀寫速度。將數據輸入、時鐘輸入及復位引腳增設至芯片內，控制系統顯示器主要執行呈現任務。

圖1 讀寫器硬件結構Fig.1 The hardware structure of the reader

1.2 通信接口

因為系統通信芯片和電平兩者之間的轉化過程十分繁雜，選用TSB0102芯片作為電平轉化芯片，確保通信接口能正常運轉。轉化芯片接腳設計情況如表1所示[2]。結合表1內接腳信息，有針對性的優化設計通信接口的轉換芯片，同時將其規范的組裝至原有的通信接接口內。實施以上優化措施后所得的硬件設備作為軟件模塊的設計開發環境。

表1 轉化芯片接腳設置Tab.1 Conversion chip pin settings

2 智能識別系統的軟件設計

2.1 關鍵圖像邊緣檢測

本文這里所提及的“邊緣”就是圖像局部亮度改變最顯著的位置，邊緣多存在目標和目標、目標和背景、不同區域之間，為圖像分割與特征提取等分析工作推進的基礎。

因為系統安裝區域的人員較多，圖像采集結果表現出高度復雜性，決定應用Laplace算子執行邊緣檢測任務。把該算子設定成二階導數的形式，計算圖像數據點（x,y）呈現出的像素，如式(1)所示[3]：

式內，α代表的是關鍵計算系數。

利用式(1)能夠獲得圖像數據點方向的圖像像素，可以做出如式(2)所示：

根據公式(2)，針對軸方向上的圖像像素顯現情況可以做出如式(3)所示：

對圖像計算模板做出如下設計[4]：

采用如上公式對原始圖像內的關鍵圖像進行邊緣化檢測，因為以上計算過程對噪聲表現出較高的敏感性，所以需要對原始圖像進行平滑處置后才可以執行以上操作。

2.2 身份識別

綜合如上所得結果，在本課題設計實踐中應用主成分分析算法去實現身份智能化辨識功能。把邊緣檢測識別以后形成的圖像建設成具備一定圖像數據的訓練數據庫，并規范的對數據庫內所有圖像進行歸一化處置，始終要將圖像大小控制在c×d范圍內。假定該數據庫內含有n張圖像，并且依照圖像列向量利用S1,S2,…Sn表示，那么此時可以用n×N表示數據庫內樣本矩陣，結合以上設定情況，測算出圖像內的平均臉（），有：

采用以上公式，能夠測算出人信息圖像與平均臉兩者形成的偏差可以推導出下式：

式內βi=(βi1,βi2,…βin)T，偏差矩陣H=(β1β2,…,βn)。

計算以上矩陣的協方差矩陣，能順利獲得矩陣內不同參數之間的相關性，有[5]：

V代表的是身份信息與平均臉的協方差矩陣。

結合該矩陣和對比系統內的特征提取模塊，便能獲得特征信息相配套的映射函數，利用該函數研究原始圖像采集結果和特征臉之間的相關性，支持識別工作便結束。把以上軟件設計結果整合至軟件模塊框架內，促進該框架和硬件優化結果的融合，此時便完成了智能識別系統的設計工作。

3 智能識別系統開發

3.1 框架設計

基本框架的規劃是識別系統開發的重要基礎，在早期設計時，要詳細規劃實際開發環節需要實現的功能類型，有序的將其用在相應的系統開發程序內。開發設計時還要著重表現出

計算機系統的結構穩定性，建造系統框架時要表現出一定層次感，結合被開發功能的差異性有針對性的改進框架內的細節，最大限度的完善框架設計效果，這是后期程序匯編工作有序推進的重要基礎。設計系統框架時，限要確定相應的功能型結構，設定好框架結構輪廓后，進一步完善、增強其內部各個細節功能，實現系統框架不同功能之間的有效配合[6]。

框架設計時最重要的一點是要表現出智能化識別過程中功能的快速實現，建議在開發期去除各種冗余信息，將其對系統運行狀態造成的影響降到最低，確保系統框架能快速運行，并準確發揮各項使用功能。為提升控制系統功能實現的快捷性，系統設計實踐中可以從電流數據掃查、數據信息剖析，識別結果生成三個不同層面劃分功能，進而提升實際操作設計的獨立性，更好的操控系統的運行狀態，高效率的執行設計功能，這是實現操作設計獨立性的重要基礎，有層次的設計大框架，合理建立不同框架之間的關系，豐富系統的功能、特性。

3.2 系統數據庫的設計

以如上所得框架為基礎規劃建立數據庫，交互存儲關鍵數據信息是這種數據庫的主要功能，在設計該部分內容時要重點分析系統內的數據來源渠道，詳細規劃其類別，隨后精準運行數據庫的對接功能，搭建操作功能模塊與數據庫的關系。掃描檢查時數據庫捕獲相關信息的重要操作基礎，一些是系統運行期間后臺操作時生成的，數據庫設計時要精準辨別如上不同內容，淋漓盡致的呈現出數據庫平臺內構造的層次性[7]。智能系統使用時經常會遇到部分繁雜度高的數據，為有效處理這些特殊信息，建議在執行數據庫銜接、存儲環節中，按照信息類型不同進行分別化處置。為達成以上目標，設計組建數據庫時，應結合信息特性規劃出層次分明的數據表結構，如果需要執行存儲數據命令時，可以在結構層的協助下，不僅能精準、快捷的劃分信息類型，還能完整的闡述不同數據庫之間的關聯特性，這就是系統發揮辨識功能的主要表現形式。

3.3 數據實時交互設計

該項設計工作是智能識別系統實現功能的重要基礎，智能化識別的特征主要表現在數據信息收集、分析及結果生成連貫性等方面，若信息傳輸發生延時，則將會影響數據智能識別的效果。鑒于以上情況，在開發識別系統時，要重視數據信息實時交互設計，其在功能層面上和數據管理系統之間存在一定相關性，可以在數據庫設計環節內增設實時更新功能，這樣在識別系統和互聯網銜接、信息掃描任務整體落實后，智能啟用相配套的數據庫，查閱所需信息并和數據庫中信息進行比較分析[8]。因為數據庫內存儲信息量龐大，在執行不同類型信息的對比任務時也要認真遵守相關規定要求。結合既有功能，動態交互傳送數據時，可以嘗試采用模糊處理技術協同執行，僅將和被識別內容的信息由數據庫內提出出來，獲得高精度結果，確保智能系統能正常用于實踐中，顯著短縮了掃描時間。

3.4 功能實現程序

這是識別系統開發設計工作的最后一項內容，在執行完以上內容后，應科學區分模塊運行先后順序，這是識別系統功能有效發揮的前提條件。在識別系統內，功能層的作用主要是接收用電客戶的請求信號，精準的為用戶提供業務接口，結合其具體請求情況執行相關的邏輯動作，相應的業務模型主要有處理用電信息信息、查找電費電價、預警用電異常事件及線信息交互等。功能層結合用戶的實際需求和處于數據層的數據庫構建連接關系，及時傳送出數據處理請求信號。數據層為B/S模式三層結構內的最后一層，數據庫服務器是其主要構成部分。數據層最大的特點是能精準銜接系統數據庫，提供功能層數據訪問接口正常運行時所需的數據邏輯操作模塊。

首先，執行掃描信息的捕捉任務；其次，比較分析掃描信息與數據庫內容；最后，智能化辨識結果并生成相應模塊。識別系統運作時，針對以上功能類模塊要做上完整的標記，清晰的表現出不同模板之間存在的交互關系，比較不同模板之間的實用性、適用性，進而取得最好的設計成果。在系統功能實現流程確定后，就進入到標記系統框架的環節，開發系統框架不同層次時相應功能便實現，嚴格按照設計方案標記框架層運行控制順序，這是實現對功能實現流程合理調整的基礎操作[9]。數據掃描環節中部分數據可能會出現一次捕捉失敗的情況，在設計在掃描模塊功能實現過程后，要依照被捕捉到的結果來決定是否執行后續流程，如果信息掃描失敗則需要充分執行第一次掃描功能，迅速完成二次掃描數據的捕捉任務，直至最后獲得完整度很高的信息數據，而后才可以執行后期的數據分析、結果呈現工作。

4 結語

當前，智能識別系統在安防、醫療、交通等諸多領域均有十分廣泛應用，其為人們生產生活創造了很多便利性，可見其具有十分廣闊的應用空間，故而完善系統設計具有很大必要性。把計算機網絡技術和智能系統相結合，能進一步優化系統功能，未來發展中，可以嘗試不斷提升接口組件的通用性與兼容性，為系統后期維護、升級及功能拓展等創造便利性。在CDMA、5G等高新技術的協助下盡早實現系統的模塊化、組件化，使識別系統功能更好的滿足用戶的實際需求，創造最佳效益。