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1、华侨大学机电及自动化学院本科毕业设计(论文) 毕 业 论 文 （科 学 研 究 报 告）题 目用U描述子识别数字院(系)别机电及自动化学院专 业机械电子级 别2009 学 号0911117027姓 名 指导老师 教授 华 侨 大 学 教 务 处 2013年6月2 摘 要数字识别系统作为字符识别系统的基础，能够准确地、快速地将数字识别出来。同时也为研究其它字符提供了探索的原理和方法。本文提出了一个相对较完整的数字字符识别方法，主要将对提取边缘点和边缘点单向单点搜索进行主要论述。其它内容还包括综述了国内外流行的字符识别算法，并相应介绍如何基于VC+实现系统的功能。同时也将对灰度均值二值化算法、边缘
2、提取、算法应用、模板建立等相关过程进行论述。由于本文采用的方法是单点单方向法对数字进行边缘搜索，故会出现几个边缘搜索的几个特殊情况，这些特殊情况的剔除将大大提高系统的准确性，再利用模板匹配法进行数字字符的识别。数字字符识别系统的实现效果表明，本文介绍的数字字符识别方法速度快，适合应用在实时系统中，适应性较强，识别率也不错。关键词：数字识别； 灰度化； 二值化； 边缘点ABSTRACTNumber recognition system as the basis of the character recognition system, it is possible to be identified
3、 the number accurately and quickly.And it given an Exploring the principles and methods to study other characters.This paper presents a relatively completenumeric character recognition methods, and will discusses the major which including extracting the edge points and the method of single-direction
4、-single-pointedge-points search. Other also includes the popular at home and abroad character recognition algorithm and describes how to achieve the function of the system and the corresponding based on VC + + . Also the gray binarization algorithm, edge extraction algorithm, template establishment
5、processes will be discussed. In this paper, the method is a single point in one direction on the numeric edge search, so there will be several edge search a few special circumstances, these special circumstances culling will greatly enhance the accuracy of the system, and then use the template match
6、ing method for digital character recognition.Achieve the effect of the digital character recognition system indicate that this article describes the digital character recognition method is fast and suitable for application in real-time systems, adaptability, the recognition rate is also good.KEY WOR
7、DS:Digital identification; Gray; Binarization; Edge points 目 录前 言 .1第1章基于VC+的数字识别系统的基本框架21.1VC+简介21.2基于VC+系统框架的建立21.2.1建立单文档窗口21.2.2添加CDib类41.2.3添加消息响应函数51.3本章小结6第2章图像数据读取72.1图像数据分析72.1.1BMP位图介绍72.1.2BMP文件数据的组成72.2图像数据的读入72.2.1文件头的读入72.2.2信息头的读入82.2.3 图像数据92.3本章小结9第3章图像的灰度化二值化103.1图像灰度化103.1.1图像灰度化介
8、绍103.1.2灰度化方法103.1.3如何实现像素灰度转换103.2图像二值化103.2.1图像二值化介绍103.2.2如何实现二值化113.3实现效果123.4本章小结12第4章提取边缘点及计算134.1提取边缘点的相关介绍134.1.1什么是边缘134.1.2边缘提取的方法134.1.3本文使用的方法134.2如何提取边缘点134.2.1确定第一个边缘点134.2.2确认边缘点的一般方法144.2.3五种特殊非边缘点剔除164.3边缘周长计算及相关数据的存储194.3.1像素点之间的距离计算194.3.2相关数据的存储204.4本章小结20第5章U系统和U描述子215.1分段线性U系统2
9、15.2U描述子简介235.3U描述子的性质245.4U描述子的应用255.5本章小结27第6章数字的识别286.1数字模板286.1.1为何要建立数字模板286.1.2如何建立数字模板286.2数字识别296.2.1系统如何识别296.2.2识别方法296.2.3实现结果306.3本章小结31第7章系统测试与评价327.1测试总要求327.2测试过程327.3测试结果评析347.3.1错误率原因猜测347.3.2如何进行改进347.4本章小结35结束语 36致谢 参考文献V前 言随着图形图像技术的发展，数字识别技术也越来越趋于成熟，特别是应用在现在的车牌识别技术准确率越来越高，识别速度越来越
10、快。数字识别已经成为计算机基础图像识别的重要组成部分之一，应用十分广泛。研究数字识别，无论对于理论还是都有极其重大的意义。在实践中，数字识别乃至一般物体识别的研究则能给人类生活的方方面面，尤其是交通、国防、教育带来极为重大的影响，甚至改变人们生活的模式，对整个社会有着深远的意义。现如今国内外有不少的机构和公司都正致力于开发和推出针对不同种类的数字识别系统。像湖南金码科技公司，德国捷德公司等。其中有专门针对银行存折号码自动检测的，有针对钞票号码进行号码自动检测的，有对汽车牌照自动识别的。我国在数字识别系统地研制和生产上起步较晚，是自助设备已经在社会上广泛应用时才开始进行研制和生产，在此领域的专项
11、研究处于起步阶段，目前许多科研院所、企业都投入了相当的人力、物力进行研究开发，取得了显著的成果，某些成果达到了国际领先水平。数字字符识别系统主要实现将用户从本地磁盘中选择的数字图像中的数字字符识别出来。为了提高数字识别系统的识别率，本文阐述了一种适应性较好的基于模板匹配算法的数字字符识别方法，并把此数字字符识别方法应用于数字字符识别系统的实现，但由于本文不涉及图片滤波、对图片中前景背景的提取，所以实现的效果会有较大的识别率。本文主体内容分为以下三部分：1. 基于VC+数字识别系统框架的设计：详细叙述了如何建立数字识别系统的基本框架。2. 基于VC+文档类数字字符识别系统的实现：详细的论述了应用
12、基于调节因子的灰度平均值作为阈值的二值化算法、基于VC+平台的边缘点提取方法和解决如何剔除用单像素搜索法出现的特殊点等等实现各个功能的过程和实现效果。3. 系统测试与评价：通过对图片数字字符翻转、缩放进行识别，从而得出识别系统的准确率，对相应出现的问题提出解决的方案。38第1章 基于VC+的数字识别系统的基本框架1.1 VC+简介Microsoft VisualC+是Microsoft公司推出的开发Win32环境程序，面向对象的可视化集成编程系统。它不但具有程序框架自动生成、灵活方便的类管理、代码编写和界面设计集成交互操作、可开发多种程序等优点，而且通过简单的设置就可使其生成的程序框架支持数据
13、库接口、OLE2，WinSock网络、3D控制界面。Visual C+ 6.0是本系统所使用的编程平台，简称VC或者VC6.0，是微软推出的一款C+编译器，将“高级语言”翻译为“机器语言（低级语言）”的程序。Visual C+是一个功能强大的可视化软件开发工具。Visual C+6.0由Microsoft开发, 它不仅是一个C+ 编译器，而且是一个基于Windows操作系统的可视化集成开发环境（integrated development environment，IDE）。Visual C+6.0由许多组件组成，包括编辑器、调试器以及程序向导AppWizard、类向导Class Wizard等
14、开发工具。它以拥有“语法高亮”，IntelliSense（自动完成功能）以及高级除错功能而著称。比如，它允许用户进行远程调试，单步执行等。还有允许用户在调试期间重新编译被修改的代码，而不必重新启动正在调试的程序。其编译及建置系统以预编译头文件、最小重建功能及累加连结著称。这些特征明显缩短程式编辑、编译及连结花费的时间，在大型软件计划上尤其显著。MFC(Microsoft Foundation Classes)，是一个微软公司提供的类库（class libraries），以C+类的形式封装了Windows的API，并且包含一个应用程序框架，以减少应用程序开发人员的工作量。其中包含的类包含大量Windows句柄封装类和很多Windows的内建控件和组件的封装类。1本系统使用的编程环境是MFC，编程软件为Visual C+ 6.0。1.2 基于VC+系统框架的建立1.2.1 建立单文档窗口用VC+向导建立一个单文档工程，名称为Project，具体创建步骤如下：（1）选择
