Đồ Án Nhận dạng kí tự viết tay và phát triển ứng dụng

LỜI NÓI ĐẦU

Nhận dạng kí tự, đặc biệt kí tự viết tay là bài tốn có nhiều ứng dụng thực tiễn. Về mặt lý thuyết, chưa có phương pháp nào hồn chỉnh cho cho bài tốn này do tính phức tạp, sự biến dạng của dữ liệu đầu vào.
Những năm gần đây, cùng vơí sự phát triển của lý thuyết nhận dạng, công nghệ xử lý ảnh, đã có nhiều nghiên cứu mang lại một số kết quả cho bài tốn nhận dạng kí tự viết tay, từ đó mở ra hàng loạt ứng dụng thực tế.
Mục tiêu của đồ án nhằm giới thiệu một cách tiếp cận bài tốn nhận dạng chữ viết tay với một số ràng buộc, nhằm từng bước đưa vào ứng dụng thực tiễn.
Mặc dù hết sức cố gắng, song do thời gian có hạn và những hạn chế bản thân nên đồ án có thể còn thiếu sót, mong tiếp tục nhận được sự chỉ bảo của Thầy, Cô và ý kiến đóng góp của các bạn sinh viên để đồ án được hồn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn.


Nha Trang​ Ngày 10 tháng 9 năm 2003
MỤC LỤC


Trang​ Lời nói đầu . 1
Nhận xét của giáo viên . 2
Phần I: Tổng quan và cơ sở lý thuyết tiền xử lý ảnh kí tự 3
Chương I: Tổng quan . 4
I. Giới thiệu bài tốn . 4
II. Cấu trúc nội dung của đồ án . 5
Chương II: Cơ sở lý thuyết tiền xử lý ảnh kí tự . 6
I. Lọc mịn ảnh 6
II. Nhị phân ảnh 6
III. Đánh nhãn thành phần liên thông 8
1. Tách liên thông bằng kỹ thuật đệ quy . 8
2. Giải thuật cải tiến . 9
IV. Chỉnh nghiêng . 11
V. Chuẩn kích thước . 12
VI. Lấp khoảng trống ảnh bằng phép đóng
morphology . 12
1. Một số định nghĩa 12
2. Phép giãn 13
3. Phép co . 13
4. Phép đóng 13
VII. Lấy đường biên và làm trơn đường biên 14
1. Phát hiện biên 14
2. Dò biên và mã hố đường biên . 14
3. Xác định hướng của điểm biên 15
4. Làm trơn đường biên . 15
Chương III: Rút đặc trưng 18
I. Giới thiệu đặc trưng hướng . 18
II. Chia ô 18
III. Đặc trưng hướng của đường biên . 19
Phần II: Các mô hình nhận dạng 20
Chương I: Giới thiệu các mô hình phân lớp, nhận dạng 21
I. Khái quát tình hình nghiên cứu, ứng dụng lý thuyết
nhận dạng . 21
II. Một số khái niệm về nhận dạng . 22
1. Nhận dạng . 22
2. Tập mẫu nhận dạng . 22
3. Độ đồng dạng và dị dạng . 22
4. Khoảng cách đối tượng . 22
III. Một số thuật tốn phân lớp . 23
1. Xếp lớp khoảng cách cực tiểu 23
2. Thuật tốn hàm thế 23
3. Phương pháp LDA
(Linear Discriminant Analysis) 24
Chương II: Phân lớp dựa trên mạng nơron lan truyền ngược . 28
I. Giới thiệu . 28
II. Hoạt động . 29
1. Trạng thái ánh xạ 29
2. Trạng thái học 32
a. Phương pháp giảm gradient . 32
b. Cập nhật trọng số theo phương pháp
giảm gradient 32
c. Quy tắc tính đạo hàm lỗi . 33
3. Một vài kỹ thuật luyện mạng . 36
a. Học theo lô . 36
b. Ngăn chặn quá khớp . 36
Phần III: Kết quả thử nghiệm 37
Chương I: Minh hoạ ứng dụng giải thuật tách thành phần liên
thông trong bài tốn nhận dạng ảnh văn bản 38
I. Nhận dạng một văn bản 38
II. Minh hoạ chương trình . 39
Chương II: Chương trình nhận dạng kí tự viết tay . 40
I. Giới thiệu chương trình . 40
II. Thực hiện chương trình 40
1. Tiền xử lý . 41
2. Trích chọn đặc trưng . 41
3. Bộ phân lớp 41
III. Minh hoạ một số kết quả 46
Chương III: Ứng dụng xử lý phiếu đăng kí môn học 52
I. Giới thiệu . 52
II. Thực hiện chương trình 54
1. Định dạng và lấy thông tin từ biểu mẫu 54
a. Tìm dấu hiệu định vị biểu mẫu 54
b. Loại bỏ thông tin in trước bằng cách so
khớp với mặt nạ mẫu 56
c. Lấy thông tin vùng dữ liệu . 56
2. Xác định véctơ đặc trưng của ký tự 56
3. Nhận dạng véc tơ đặc trưng . 57
III. Minh hoạ một số kết quả 58
Chương IV: Đánh giá kết luận và hướng phát triển của
đề tài 62
I. Nhận xét chung 62
II. Hướng phát triển . 62
III. Lời cám ơn . 63
Phần IV: Phụ lục giới thiệu giao diện chương trình 64
A. Chương trình thử nghiệm nhận dạng kí tự viết tay
và phiếu đăng kí môn học . 65
B. Chương trình thử nghiệm nhận dạng văn bản tiếng Việt
chữ in . 67
Tài liệu tham khảo: 68
Mục lục: . 69