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嵌入式OCR系统的研究

作　者: 霍超
导　师: 王景中
学　校: 北方工业大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 阅读器 OCR PXA270 Windows CE
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

光学字符识别(OCR)是模式识别技术的一个重要分支,OCR文本识别系统是一种通过摄像或扫描仪的方式获取书籍上的文字信息,最终转换成计算机可以识别的数字文字信息的系统。本文提出了一种基于PXA270的嵌入式OCR系统解决方案,总体上满足了便携性和易操作性的要求。本文的研究内容包括：其一,对基于PXA270的嵌入式OCR系统进行总体功能设计,采用摄像头拍照作为系统输入,以按键操作作为人机交互方式,并对识别结果进行显示。其二,设计系统的硬件,硬件部分主要包括图像采集模块、操作按键模块、系统对外接口和核心板等部分。其三,介绍Windows CE.Net 6.0系统软件平台的建立,并对Eboot的实现进行研究。其四,设计系统的应用软件,系统的应用软件主要包括文本图像的二值化、图像倾斜检测与校正和OCR系统在嵌入式平台上的实现。本文实现的嵌入式OCR系统,能够适应不同的拍照条件,并对图像倾斜进行自动校正,识别结果正确率高。本文对OCR文本识别设备的便携化和小型化改进进行了探索,已经应用于智能型盲人阅读辅具的开发中。随着嵌入式技术和OCR文本识别技术的进一步发展,OCR文本识别设备将会越发成熟,必将得到广泛的应用。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 引言  9-13
  1.1 课题研究背景与意义  9-10
  1.2 OCR技术的概述  10-11
  1.3 嵌入式技术概述  11-12
  1.4 本文的主要内容  12-13
2 嵌入式OCR系统的功能设计  13-17
  2.1 整体设计  13-15
    2.1.1 图像采集模块  13-14
    2.1.2 图像处理模块  14
    2.1.3 字符识别模块  14
    2.1.4 按键控制和显示模块  14-15
  2.2 系统平台的需求  15-16
    2.2.1 硬件平台的需求  15
    2.2.2 软件平台的需求  15-16
  2.3 系统平台的选型  16
  2.4 本章小结  16-17
3 嵌入式OCR系统的硬件平台  17-38
  3.1 PXA270处理器概述  17-19
    3.1.1 电源管理  17-18
    3.1.2 多媒体处理  18
    3.1.3 丰富的接口  18-19
  3.2 硬件的总体结构  19-20
  3.3 系统核心板电路  20-32
    3.3.1 电源部分  20-23
      3.3.1.1 系统的电源需求  20-21
      3.3.1.2 电源电路  21-23
    3.3.2 时钟部分  23
    3.3.3 存储器部分  23-30
      3.3.3.1 PXA270存储器控制器  23-24
      3.3.3.2 动态存储器控制器接口  24-25
      3.3.3.3 静态存储器控制器接口  25
      3.3.3.4 主要的引脚描述  25-26
      3.3.3.5 HY57V56160T型号SDRAM  26-28
      3.3.3.6 E28F128J3A150型号FLASH  28-30
    3.3.4 扩展接口部分  30-32
  3.4 外设底板电路  32-37
    3.4.1 调试接口电路  32-36
      3.4.1.1 RS232接口电路  32-33
      3.4.1.2 JTAG接口电路  33
      3.4.1.3 USB接口电路  33-34
      3.4.1.4 RJ45网口电路  34-36
    3.4.2 SD卡接口电路  36
    3.4.3 键盘接口电路  36-37
  3.5 本章小结  37-38
4 Windows CE.Net的系统平台的建立  38-53
  4.1 WindowsCE.Net概述  38-40
    4.1.1 WindowsCE.Net的特性  38
    4.1.2 Windows CE.Net的开发模式  38-40
  4.2 基于Windows CE.Net的系统软件结构  40-41
  4.3 基于Windows CE.Net的软件开发流程  41-42
  4.4 WIN CE6.0下Bootloader的研究  42-52
    4.4.1 Bootloader的启动流程  43-44
    4.4.2 Windows CE.Net下的Bootloader软件模型  44-45
    4.4.3 基于PXA270的Eboot具体实现  45-49
      4.4.3.1 Stage1的实现  45-47
      4.4.3.2 Stage2的实现  47-49
    4.4.4 共享数据结构  49-50
    4.4.5 Eboot的一些配置文件  50-52
  4.5 本章小结  52-53
5 嵌入式OCR系统的应用软件设计  53-68
  5.1 软件的总体设计  53
  5.2 图像采集  53-54
  5.3 图像预处理  54-67
    5.3.1 图像格式转换  54-57
      5.3.1.1 BMP图像格式  55-56
      5.3.1.2 彩色向灰度转换  56-57
    5.3.2 二值化处理  57-63
      5.3.2.1 固定阈值二值化  58-61
      5.3.2.2 动态阈值二值化  61-63
    5.3.3 图像的倾斜校正  63-67
      5.3.3.1 基于Hough变换的倾斜角检测  63-66
      5.3.3.2 图像的旋转  66-67
  5.4 OCR字符识别  67
  5.5 本章小结  67-68
6 系统测试  68-71
  6.1 系统软件效率测试  68-69
  6.2 系统存储空间的需求  69-70
  6.3 OCR字符识别正确率  70
  6.4 今后研究工作的展望  70-71
参考文献  71-73
申请学位期间的研究成果及发表的学术论文  73-74
致谢  74-75
附录  75

嵌入式OCR系统的研究

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