论文总字数：33556字

摘 要

字符识别在当今社会中有着举足轻重的地位，这其中，以英文字母的识别更为关键。由于英文字母数量有限，有利于科研人员做更加深入的分析和验证。字母识别这一技术也容易被应用到日常生活中，如汽车牌照识别、票据号码识别、人民币号码识别等等。

本课题主要实现的是一个大写英文字母识别的系统，主要研究了字符预处理、字符分割、特征提取和识别。字符预处理主要包括了图像灰度化、二值化等关键步骤，灰度化使用加权平均值法，二值化则采用全局阈值法，经过预处理后的字母块图像更加适合做图像分析，为后面的研究打下结实基础。字符分割主要是单个字符的分割，采用投影法，只有将单个字母准确分割出来，才能较好的完成识别。特征提取和字符识别是本课题研究的关键。本文提取字母的网格特征，建立字母的标准模板，构建特征库和模板库，根据特征比对和相关性分析实现字母的识别。

实验表明，本文实现的大写英文字母的识别方法能高效的完成字符识别，达到了预期的目的。

关键词：预处理 特征提取 模板 识别

Recognition of the Capital English Letters

Abstract

The character recognition has play a decisive role in today's social status. Especially,recognition of English letters is more key. The quantity of English letters is limited, which is beneficial to researchers to do more in-depth analysis and verification. This technology of the letter recognition can easily be applied to everyday life, such as recognition of license plate, recognition of ticket number, recognition of RMB number and so on.

This topic is mainly to realize a capital English letters recognition system, the main character is studied pretreatment, character segmentation, feature extraction and recognition. Character pretreatment mainly includes the image grayscale and binarization, such as gray level using the weighted average method, using global threshold binarization method, after that preprocessing the letters of the image is more suitable for image analysis, to lay the foundation for the following study. Character segmentation is mainly a single character segmentation, that the projection method is adopted, only to a single letter accurate segmentation, to better complete recognition. The most important research aspects of this topic is the feature extraction and character recognition.This paper to extract the grid feature extraction, establish a standard template, to build characteristic library and template library, according to the characteristics of comparison and correlation analysis achieved the identification of the letters.

In this paper, the research shows that capital English letters recognition methods can efficiently complete the character recognition and achieve the expected goal.

Key words: Pretreatment;Feature extraction;Temp; Recognition

目 录

摘 要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 课题研究背景与意义 1

1.3 字符识别系统在国内及国外的研究现状 2

1.4 本文主要工作和安排 3

第二章 大写英文字母识别系统概述 4

2.1 字符识别系统的基本构成 4

2.2 字符识别系统的相关概念 5

2.2.1 图像采集 5

2.2.2 图像预处理 5

2.2.3 特征提取 5

2.2.4 字符识别 6

2.3 本文的字母识别方案 6

2.4 本章小结 7

第三章 大写英文字母块图像的预处理与分割 8

3.1 图像的采集 8

3.2 图像灰度化 9

3.3 图像二值化 10

3.3.1 二值化方法概述 10

3.3.2 本文二值化方法 11

3.3.3 二值化的实现 11

3.4 字母分割 12

3.4.1 字母图像分割概述 12

3.4.2 基于投影法的单个字母分割 13

3.4.3 单个字母分割的实现 13

3.5 本章小结 18

第四章 特征提取与识别 19

4.1 大写英文字母的特征提取 19

4.1.1 大写英文字母的特征及特征提取概述 19

4.1.2 本文选取的特征及特征提取的实现 20

4.2 本文的特征库与标准模板 21

4.2.1 特征库的建立 21

4.2.2 标准模板的制作 25

4.3 大写英文字母的识别 26

4.3.1 字符识别方法概述 26

4.3.2 本文字符识别选用的方法 27

4.3.3 字符识别的实现 27

4.4 本章小结 30

第五章 结果与分析 31

5.1 实验环境 31

5.2 测试结果与分析 31

第六章 总结与展望 34

6.1 总结 34

6.2 展望 34

参考文献 36

致谢 38

第一章 绪论

1.1 引言

人类历史文明发展至今，视觉信息是人类的主要的感官源头。人类对外界信息的获取、处理和储存都离不开它。随着科技与信息技术的高速发展，字符识别技术彰显着越来越重要的作用，几乎各个领域都有它的身影。中外许多字符的识别，如汉字、少数民族文字、英文、阿拉伯文、数字和科学字符等都需要计算机的识别运用。字符识别技术在现今科研和社会中发展的愈发迅速，涉及的领域也更加广泛。

1.2 课题研究背景与意义

字符识别的研究可以追溯到上世纪50年代初，那时对识别技术^[1]便开始了广泛深入的探索，并且这些研究在模式识别的长远发展上产生了积极影响。随着计算机技术的大力推广，尤其是互联网的日益普及，它使得人类社会和传统工业生产面貌发生了根本性的变化，推动着数字信息时代的来临。同时，计算机及其相关的半智能化机械设备的普及，也使得这些半智能化设备从科研领域走进人类社会工作及生活中，越来越多不同领域的人能够使用计算机并很好的运用到相关工作或生活中。由于计算机用户数量的激增，人们对计算机的性能要求也在提高，除了复杂的数值计算外，全智能化的开发与利用也是人类所期望的部分。所以人们希望计算机能几乎模拟人类的感情及功能，做到甚至超越人类极限的地步。正是由于人类的不断要求，才让计算机日渐发达，因此语音识别^[2]、字符识别^[3]和人脸识别^[4]成为人工智能和模式识别研究的热点。

模式识别技术可以和人工智能、计算机视觉研究相结合起来，完成类似在复杂环境下的导航和识别等任务。计算机视觉研究不仅充分提高了机器的智能化水平，还对促进智能系统的发展有着重要的意义。就目前而言，此技术已经在文字识别、图像处理、图像数据库及工业在线检测等领域取得了广泛应用。

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