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复杂背景下的阿拉伯数字切分技术

作　者: 孙晓瑞
导　师: 李一波
学　校: 沈阳航空工业学院
专　业: 模式识别与智能系统
关键词: 复杂背景字符定位字符切分字符识别主动轮廓法抗干扰
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 39次
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内容摘要

目前针对复杂背景下的阿拉伯数字的识别技术尚无法满足实际应用的需要,主要是由于复杂背景下的数字切分技术水平所限。为了排除复杂背景中的噪声干扰,正确区分噪声和字符的断裂笔画,实现数字字符的正确切分,本文从字符轮廓提取的角度考虑字符切分,提出了一种改进的主动轮廓算法。主要研究内容和创新成果如下:首先,通过对现有轮廓提取方法的总结分析,提出使用主动轮廓法实现对字符断笔的正确提取的新思路。其次,针对传统主动轮廓算法在平滑大凹陷处无法收敛以及在大突起处过度收敛的不足,根据阿拉伯数字结构特点,在主动轮廓模型中引入了双重心的外力能量函数,克服了传统主动轮廓算法在数字字符轮廓提取上的不足。然后,针对实际应用中的图像常常含有影响切分和识别的各种噪点,而传统主动轮廓算法所使用的图像力能量函数容易受到噪声干扰,影响轮廓收敛,因此引入邻域前景点比例能量函数代替原有的图像力能量函数,排除了噪声的影响。另外,提出一种新的去锯齿算法,在轮廓收敛的定型期对轮廓进行了细部平滑。最后,在外部轮廓对字符准确定位的基础上,使用双形心能量函数实现了对数字内部轮廓的提取。实验验证和工程应用证明,基于双重心外力能量的主动轮廓法对阿拉伯数字的轮廓提取效果明显优于传统算法。与其他字符切分技术相比,改进算法成功的实现了复杂背景下的阿拉伯数字字符断裂笔画的正确切分,且具有更强的抗噪声能力,达到了实际应用水平。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-11
第1章绪论  11-15
  1.1 阿拉伯数字识别技术研究背景  11-12
  1.2 字符识别技术研究现状  12-13
  1.3 复杂背景下字符切分技术研究现状  13-14
  1.4 论文内容与结构  14-15
第2章数字字符识别的流程及方法  15-31
  2.1 图像预处理方法  15-18
    2.1.1 图像去噪  16-17
    2.1.2 图像二值化  17-18
  2.2 单个字符区域定位方法  18-21
    2.2.1 分割法  19
    2.2.2 投影法  19-20
    2.2.3 穿越算法  20
    2.2.4 结构分析法  20-21
    2.2.5 树状结构法  21
  2.3 边缘检测方法  21-30
    2.3.1 灰度差统计方法  22-23
    2.3.2 形态学方法  23-26
    2.3.3 小波变换和小波包方法  26-28
    2.3.4 神经网络方法  28-29
    2.3.5 主动轮廓法  29-30
  2.4 本章小结  30-31
第3章基于双重心能量的主动轮廓法  31-40
  3.1 传统主动轮廓法  31-33
    3.1.1 内部力能量函数  31-32
    3.1.2 外部力能量函数  32
    3.1.3 图像力能量函数  32-33
  3.2 基于双重心能量的主动轮廓法  33-35
    3.2.1 初始轮廓点的选取  33
    3.2.2 内部力能量函数  33
    3.2.3 双重心外力能量函数  33-34
    3.2.4 前景点比例能量函数  34
    3.2.5 去锯齿算法  34-35
    3.2.6 断裂笔画提取  35
    3.2.7 内部轮廓提取  35
  3.3 算法流程图  35-36
  3.4 实验效果验证  36-39
    3.4.1 凹陷收敛效果  36-37
    3.4.2 抗噪声效果  37
    3.4.3 断笔提取效果  37-38
    3.4.4 去锯齿效果  38-39
    3.4.5 内部轮廓提取效果  39
  3.5 本章小结  39-40
第4章工程应用效果  40-41
  4.1 电能表表盘读数切分难点  40
  4.2 工程应用效果  40
  4.3 本章小结  40-41
结论  41-43
参考文献  43-47
致谢  47-48
攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文  48

复杂背景下的阿拉伯数字切分技术

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