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基于视频图像的点读机封面识别方法研究

作　者: 柳青
导　师: 熊邦书
学　校: 南昌航空大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 视频图像 特征点检测 特征点匹配 图像识别
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 39次
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内容摘要


随着现代化数码信息技术的飞速发展，点读机等教辅产品已成为学生必不可少的学习工具为了实现点读机选择书本更加智能快捷，在深圳市华普电子技术有限公司的资助下，以课题组构建的基于普通USB视频摄像头的点读系统为硬件平台，对书本封面图像识别方法进行了深入的研究，主要工作成果如下：(1)研究了基于USB摄像头的书本封面图像获取及预处理方法利用VFW技术构建了实时视频获取和处理平台，具有视频捕获视频编辑视频播放等功能同时，针对图像采集过程中存在的噪声干扰，研究了图像光照补偿灰度变换高斯滤波等预处理算法，克服了噪声干扰，提高了图像质量(2)研究了基于书本宽高比例粗匹配的方法该方法首先利用最大连通域检测法以及最小二乘直线拟合法，提取书本封面边框；然后，利用书本宽高比例筛选法进行粗匹配，从书库中筛选出符合条件的书本，减少了后续特征点精匹配的运算量，提高了匹配效率(3)研究了基于书本封面图像特征点的匹配方法首先，采用自适应的Harris角点检测算法，分别提取出待测书本封面图和标准书本封面图的特征点，克服了传统Harris角点检测算法需要预先设置阈值的缺陷；再利用几何哈希法，结合分区域匹配法，对待匹配书本和标准封面图像进行特征点精确匹配通过系列实验，验证了本文对拍摄光线变化书本旋转书本尺度变换不敏感，同时，对相似度较高的书本封面识别也具有一定的有效性(4)研究了基于封面图像匹配的书本识别方法通过比较目视观察法比较评价法参数评价法等特征点匹配评价方法的优劣，定义了匹配率并建立了一套基于书本图像匹配率的书本识别方法通过大量真实书本的识别实验，验证了本文方法具有较高的识别精度，对点读机的书本识别具有良好的稳定性，可应用于实际产品中

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章 绪论  9-15
  1.1 课题研究的背景及意义  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-14
    1.2.1 特征点提取算法的研究现状  10-11
    1.2.2 图像匹配算法的研究现状  11-14
  1.3 本文的主要研究内容  14-15
第2章 基于 USB 摄像头的书本封面图像获取及预处理方法  15-29
  2.1 基于 USB 视频摄像头的点读系统整体方案  15-16
  2.2 利用 VFW 技术在构建实时视频捕捉平台  16-21
    2.2.1 VFW 概述  17
    2.2.2 VFW 体系结构  17-18
    2.2.3 WFW 视频捕获模块 AVIcap 窗口类函数  18-19
    2.2.4 实时视频捕捉基本流程及实现步骤  19-21
    2.2.5 基于 USB 摄像头的点读机实时视频捕捉软件  21
  2.3 书本封面图像的预处理  21-28
    2.3.1 光照补偿  22-25
    2.3.2 灰度变换  25-26
    2.3.3 高斯滤波  26-28
  2.4 本章小结  28-29
第3章 基于书本封面图像特征点的匹配方法  29-51
  3.1 概述  29-30
  3.2 基于书本封面边框的粗匹配  30-36
    3.2.1 书本区域检测  31-33
    3.2.2 书本边框获取  33-34
    3.2.3 基于书本宽高比的粗匹配  34-36
  3.3 特征点检测  36-40
  3.4 基于特征点的书本封面图像精匹配  40-42
    3.4.1 线段匹配  40-41
    3.4.2 特征点匹配  41-42
  3.5 实验及结果分析  42-50
    3.5.1 特征点检测实验结果  42-44
    3.5.2 特征点匹配实验结果分析  44-50
  3.6 本章小结  50-51
第4章 书本封面图像识别方法  51-59
  4.1 特征点匹配评价  51-52
    4.1.1 目视观察法  51
    4.1.2 参数评价法  51-52
    4.1.3 比较评价法  52
  4.2 书本识别方法  52-54
  4.3 实验结果及分析  54-58
  4.4 本章小结  58-59
第5章 总结与展望  59-61
  5.1 研究回顾与总结  59-60
  5.2 工作展望  60-61
参考文献  61-65
发表论文和参加科研情况说明  65-66
致谢  66-67

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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