基于MATLAB的字符识别研究

基于Matlab GUI的维吾尔文字符识别系统的设计伊力哈木·亚尔买买提;哈力旦·A【期刊名称】《计算机技术与发展》【年(卷),期】2010(020)011【摘要】基于建立对视频中维吾尔文字符的识别提取系统,以视频中维吾尔字符为对象,首先对维吾尔文字符进行了字符检测,以便确定其维吾尔文字符在视频中的大小、位置,其次对所确定的维吾尔文字符进行字符定位以便作进一步的处理,然后运用Canny算子将其提取出的维吾尔文字符进行彩色图像转换为灰度化的边缘图像,最后利用Matlab GUI设计了维吾尔文字符的识别系统,实现了视频中维吾尔文字符的检测、字符定位、图像抖动、对比度调整、灰度化、边缘检测、提取字符等功能.实验结果均显示出该算法的优良性能,并证明了该识别系统性能的稳定性和极其良好的扩展性,为维吾尔文字符的识别研究提供了一个简单有效的仿真平台.【总页数】4页(P92-94,99)【作者】伊力哈木·亚尔买买提;哈力旦·A【作者单位】新疆大学,电气工程学院,新疆,乌鲁木齐,830008;新疆大学,电气工程学院,新疆,乌鲁木齐,830008【正文语种】中文【中图分类】TP391.43【相关文献】1.基于MATLAB的GUI车牌图像识别系统设计 [J], 王浩杰;赵珂;黄国勇2.基于MATLAB GUI的车牌自动识别系统设计 [J], 姚楠;耿奇3.维吾尔文字符识别系统的设计研究 [J], 阿迪力江·穆合塔尔;伊力哈木·亚尔买买提;安外尔·喀斯木4.基于matlab GUI的水果识别系统 [J], 杨霈5.基于MATLAB/GUI的指纹识别系统设计 [J], 刘艳华因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

字符识别matlab字符识别是一种将图像中的字符转化为计算机可识别的文本的技术。

在很多场景中，我们需要从图像中提取出文字信息，以方便后续的文字处理和分析。

在本文中，我们将介绍如何使用MATLAB进行字符识别，并讨论其中的一些关键技术和方法。

我们需要明确字符识别的基本流程。

通常情况下，字符识别的过程包括图像预处理、字符分割、特征提取和分类识别等步骤。

在图像预处理阶段，我们需要对输入的图像进行去噪、灰度化、二值化等处理，以便于后续的字符分割和特征提取。

字符分割是将输入图像中的字符区域切割出来的过程，通常使用基于连通区域分析的方法。

特征提取是从每个字符区域中提取出具有代表性的特征，常用的方法包括垂直和水平投影、轮廓分析等。

最后，我们使用分类器对提取到的特征进行分类识别，常用的分类器包括支持向量机、k近邻算法等。

在MATLAB中，我们可以使用Image Processing Toolbox和Machine Learning Toolbox来实现字符识别。

Image Processing Toolbox提供了丰富的图像处理函数，如imread、rgb2gray、imnoise等，可以方便地进行图像预处理。

Machine Learning Toolbox则提供了各种分类算法的实现，如SVM、k近邻等，可以用于字符的分类识别。

接下来，我们将详细介绍字符识别的各个步骤和相关技术。

首先是图像预处理。

图像预处理的目标是减少图像中的噪声和干扰，使字符区域更加清晰和突出。

常用的预处理方法包括中值滤波、均值滤波和高斯滤波等。

这些滤波器可以平滑图像，减少图像中的噪声。

接下来是字符分割。

字符分割的目标是将图像中的字符区域切割出来，以便于后续的特征提取和分类识别。

常用的字符分割方法包括基于连通区域分析的方法和基于投影的方法。

在基于连通区域分析的方法中，我们可以使用连通区域标记函数bwlabel来将图像中的字符区域进行标记，然后根据标记的结果进行字符的分割。

模式识别实验
一、实验任务
本次实验任务是模式识别，主要包括形式化的目标追踪、字符流分类和语音识别等。

二、所需软件
本实验所需软件包括MATLAB、Python等。

三、实验步骤
1. 首先需要安装MATLAB 和Python等软件，并建立实验环境。

2. 然后，通过MATLAB 进行基于向量量化(VQ) 的目标追踪实验，搭建端到端的系统，并使用Matlab编程实现实验内容。

3. 接着，使用Python进行字符流分类的实验，主要包括特征提取、建模和识别等，并使用Python编程实现实验内容。

4. 最后，使用MATLAB 进行语音识别的实验，主要是使用向量量化方法识别语音，并使用Matlab编程实现实验内容。

四、结果分析
1.在基于向量量化的目标追踪实验中，我们通过计算误差，确定了最优参数，最终获得了较高的准确率。

2.在字符流分类实验中，我们通过选择最佳分类器，得到了较高的准确率。

3.在语音识别实验中，我们使用向量量化方法，最终也获得了不错的准确率。

五、总结
本次实验研究了基于向量量化的目标追踪、字符流分类和语音识别等三项模式识别技术，经实验，探讨了不同方法之间的优劣，并获得了较高的准确率。

本次实验的结果为日常模式识别工作提供了有价值的参考。

• 139•基于MATLAB手写体数字识别程序设计广东工业大学自动化学院 刘思慧 江 维手写体识别由于其实用性，一直处于研究进步的阶段，本文主要针对的是对0-9十个手写数字体脱机识别，在Matlab中对样本部分为进行16特征的提取，分别采用最小距离法，最近邻法，KNN法以及BP神经网络算法进行0-9十个数字进行识别，得到每类的分类结果以及各种方法的识别准确率，比较各种方法的优缺点，最后分析比较结果，得出分类结论。

1.引言本文先是以统计学的方法进行数字识别。

识别的数字是从0到9并利用图象处理软件把这些数字处理成相同大小32*32的二值图。

将图像转换为文本格式存储，文档中只包含0和1，共计1934个样本，每类样本数目大致200个，测试样本共计946个。

读取txt文档后，从生成的矩阵中提取16个特征，然后先用统计学的理论，用最小距离法，最近邻法和KNN法，在Matlab中编写相关程序，得出相关的分类结果和错误率。

然后再使用BP神经网络，确定输入，输出节点数和隐藏层节点数，对0-9的样本特征进行训练，得到训练后的网络进行样本测试。

将基于BP神经网络的识别结果和错误率和基于统计学的方法的结果进行比较，最终得出分类的结论。

2.数字识别本文是对手写数字识别，即对0-9十个数字进行识别，我们将存储0-9十个数字的图片利用图像处理软件处理成大小相同的(32*32)的二值图，然后将图像转化成文本格式。

总共有1934个训练样本，946个测试样本。

对每个样本提取特征，这儿我们选用提取了16个特征，然后应用最小距离法，KNN在K=1，K=3，K=5时，以及神经网络，在Matlab环境下，编程分别对训练样本进行训练，测试样本进行测试识别，得到分类结果和错误率，然后对每种结果进行对比，分析错误率和分类结果，比较几种方法的优点和缺点，最终得出结论。

2.1 字符特征选择与提取特征提取是为了去除信息中对分类没有帮助的部分，将信息集中到有代表性的几个特征上来的过程。

摘要本课程设计主要运用MATLAB的仿真平台设计进行文字识别算法的设计与仿真。

也就是用于实现文字识别算法的过程。

从图像中提取文字属于信息智能化处理的前沿课题，是当前人工智能与模式识别领域中的研究热点。

由于文字具有高级语义特征，对图片内容的理解、索引、检索具有重要作用，因此，研究图片文字提取具有重要的实际意义。

又由于静态图像文字提取是动态图像文字提取的基础，故着重介绍了静态图像文字提取技术。

随着计算机科学的飞速发展，以图像为主的多媒体信息迅速成为重要的信息传递媒介，在图像中，文字信息（如新闻标题等字幕）包含了丰富的高层语义信息，提取出这些文字，对于图像高层语义的理解、索引和检索非常有帮助。

关键字：文字识别算法；静态图像文字提取；检索目录1 课程设计目的32 课程设计要求43 相关知识54 课程设计分析85 系统实现96 系统测试与分析176.1文字识别算法仿真结果176.2基于字符及单词的识别196.2.1 基于字符的识别196.2.2 基于单词的识别206.3现存算法的问题216.3.1 大多文字识别方法依赖于人工定义的特征216.3.2 脱离上下文的字符识别易造成显著的歧义216.3.3 简单的单词整体识别有着较大的局限性226.3.4 训练样本制作繁琐227 参考文献231 课程设计目的图像文字提取又分为动态图像文字提取和静态图像文字提取两种，其中，静态图像文字提取是动态图像文字提取的基础，其应用范围更为广泛，对它的研究具有基础性，所以本文主要讨论静态图像的文字提取技术。

静态图像中的文字可分成两大类：一种是图像中场景本身包含的文字，称为场景文字；另一种是图像后期制作中加入的文字，称为人工文字，如右图所示。

场景文字由于其出现的位置、小、颜色和形态的随机性，一般难于检测和提取；而人工文字则字体较规范、大小有一定的限度且易辨认，颜色为单色，相对与前者更易被检测和提取，又因其对图像内容起到说明总结的作用，故适合用来做图像的索引和检索关键字。

信息通信INFORMATION & COMMUNICATIONS2020年第1期(总第205期)2020(Sum. No 205)基于MATLAB 的SVM 支持向量机手写识别算法唐蔗(佳木斯大学信息电子技术学院,黑龙江佳木斯154007)摘要：近年来伴随着大数据的积累以及计算能力的不断提升，SVM 支持向量机作为机器学习领域的典型代表逐渐被应用于手写数字识别。

不同于传统手写识别算法，SVM 支持向量机可以利用深层次结构学习更加丰富的特征表达，能有效解决手写数字识别问题。

基于此,本课题将对SVM 支持向量机手写识别算法展开研究，并借助MATLAB 完成了 SVM 支持向量机手写识别模型训练，验证了算法的合理性及性能优化。

关键词：SVM ；MATLAB ；手写识别；PCA 中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号：1673-1131(2020)01-0154-021概述随着图像手写识别技术不断发展，手写识别逐渐被社会认可，在公共安全、国防安全、入口控制、身份验证、智能视频监控、视频会议、智能解锁等在生产生活各个领域应用越来越深入和 广泛，并且拥有巨大的应用前景。

机器学习技术是图像识别领域应用非常广泛的技术之一，关于机器学习的研究成果已经很 多，同时机器学习各个领域的应用也越来越多,而基于SVM 的 手写识别技术就是其中一个非常重要的主流识别技术,其在算 法研究和实际应用中等很多方面己经取得了不错的成就。

但随着人们对手写识别系统要求的不断提高,研究设计快速准确的手写识别仍然具有较强的应用价值和现实意义。

2基于SVM 支持向量机的手写识别算法支持向量机是建立在统计学理论基础上的，它是机器学 习方法的一种，也可以认为其是分类算法模型之一。

支持向量机主要的目的就是为了将分类的超平面明确下来。

因为只 有部分很少的样本信息决定了分类超平面的使用，因此，上述这部分样本就被叫作是支持向量。

2.1支持向量机的基本原理在一定的训练样本集里面，通过利用特征空间来明确分离超平面，在这个超平面的帮助下,将训练样本集分为各种类。

Matlab中的文字识别与OCR技术近年来，随着人工智能技术的迅猛发展，光学字符识别（Optical Character Recognition，OCR）技术得到了广泛应用。

OCR技术能够将图片中的文字自动识别并转换为可编辑的文本形式，极大地方便了文字信息的处理与利用。

在这篇文章中，我们将重点介绍Matlab中的文字识别与OCR技术。

一、OCR的基本原理OCR技术的实现基于一系列的图像处理和模式识别算法。

其基本原理是将输入的图片经过预处理后，使用光学识别算法对其中的文字进行分割与识别，最终输出可编辑的文本形式。

在OCR技术中，图片的预处理是非常重要的一步。

由于图片可能存在不同的扭曲、光照、模糊等问题，这些因素都可能影响最终的文字识别效果。

因此，对于输入的图片，首先需要进行图像增强，包括对比度增强、噪声去除等操作，以提高文字的清晰度和可分辨性。

接下来是文字的分割与定位。

文字通常存在于图片的特定区域，因此需要进行文字的分割与定位，将不同的文字分割开来，以便后续的识别。

这一步通常采用基于连通域的算法，通过检测图像中的连通区域来确定文字的位置。

最后，通过使用光学识别算法对分割出来的文字进行识别。

光学识别算法通常基于机器学习和模式识别技术，根据不同的文字形态和特征进行模式匹配，从而将文字转换为文本形式。

二、Matlab中的OCR工具箱Matlab作为一种强大的数学计算和图像处理平台，提供了丰富的工具箱和函数，方便我们进行文字识别与OCR技术的实现。

其中，OCR工具箱（OCR Toolbox）是Matlab中专门用于文字识别的工具箱。

OCR工具箱提供了一系列的函数和算法，可以帮助我们实现文字的预处理、分割与定位等功能。

例如，我们可以使用imread函数读取图片，并使用imadjust函数对图片进行对比度增强。

同时，Matlab还提供了识别文字区域的函数，如vision.TextDetector，以及识别文字的函数，如ocr函数。

条码检测系统——基于MATLAB的⼀维条码识别条码检测系统——基于MATLAB的⼀维条码识别摘要：条码技术是如今应⽤最⼴泛的识别和输⼊技术之⼀，由于其包含的信息量⼤，识别错误率低⽽在各个⽅⾯得到很⼤的重视。

它发展迅速并被⼴泛应⽤于于⼯业、商业、图书出版、医疗卫⽣等各⾏各业。

由我国⽬前发展现状来看，条码的正常使⽤受到条形码印刷质量和商品运输过程的影响，并且传统的条码识读⽅式是采⽤光电识读器，条码图像对光的不同反射效果也必然会对条码的识读产⽣影响，⽽⼀般条码在搬运过程中条码会不可避免的破损，所以对质量较差的条码的条码的识别尤为重要。

不同的条码有着不同的识读过程。

本设计研究⼀种基于图像处理⽅式的识读⽅法，通过计算机辨识来解决条码印刷质量不佳和条码变形等问题。

该⽅法是采⽤摄像头采集条码图像，通过照相采集条码图像的⽅法避免了线性扫描器逐⾏扫描所产⽣的问题，同时简化了扫描条码图像的操作。

然后通过⼀定的数字图像处理算法处理进⾏译码。

译码算法主要分为两部分：第⼀部分⾸先对采集的条码图像进⾏预处理，图像的预处理包括图像分割，图像滤波等，良好的图像处理将对后⾯实现正确译码有重⼤贡献；第⼆部分就是对预处理后的条码图像进⾏译码，我们根据相似边距离来判别条码字符，再通过译码、校验、纠错处理来识读条码，得到条码所表⽰的⽂本信息。

与⽤条码识读器硬件进⾏译码相⽐，软件译码具有更⼤的灵活性和较低的成本，所以具有很⼤的市场空间。

借助于matlab软件的功能我们完成这次译码⼯作。

关键词：图像处理图像分割条形码识别 EAN-13 相似边距识别图像滤波MatlabThe System Of Bar-Code Examination——1D Bar-Code recognition based on MATLABAbstract: Nowadays Bar-Code is a very popular technique ofidentification and input. It has been taken serious because of it’s large information and low error rate. It develops very quickly and has already been applied in industry,忽略merce,publishing,medical sanitation and so on. It can be seen from the actualities in our country that the use of Bar-Code is influenced by the printing quality and goods transportation, and besides, the traditional mode of recognition is using optical scanner so that the recognitinon will be consequentially affected by the different reflection of code image by the light. The general course of the removal barcode bar code will inevitably damage, so poor quality bar code bar code identification is particularly important.Different Bar-Code has different recognition process. This paper researches into a method based on digital image processing mode to resolve the problems of poor printing quality and code distortion, which uses the vidicon to take pictures of code images so as to avoid the traditional questions brought by the line-by-line scanning. And then applies the digital image processing algorithms to recognize the code, which includes two steps: the first is image pretreatments, the second is using statistic method and the distance of edge to similar edge method to recognize the code character. 忽略paring with decoding with special Bar-Code identification hardware, decoding with software is more flexible, and the cost is also 忽略paratively low. Hence, Bar-Code has a very clear future of development. This research is realized by Matlab.Key word: image processing, Bar-Code recognition, EAN-13, the distance of edge to similar edge, image filters，Matlab⽬录第1章引⾔ (01)1.1 条码技术概述 (01)1.2 Matlab应⽤图像处理 (02)1.3本⽂的研究意义及内容 (03)1.3.1 研究意义 (03)1.3.2 研究内容及本⽂的组织安排 (04)第2章⼀维条码技术 (05)2.1 ⼀维条码的简介 (05)2.2 ⼀维条码符号的结构 (05)2.3 EAN码简述 (06)2.4 EAN-13码符号的特征 (07)2.4.1 EAN-13码字符集 (08)2.4.2 EAN-13码符号结构 (09)2.5 EAN-13码的校验纠错 (11)第3章条码图像的预处理............................. . (12)3.1 图像分割理论 (12)3.1.1 图像分割的定义 (12)3.1.2 图像分割的算法类 (13)3.1.3 图像分割结果 (14)3.2 图像灰度及⼆值化 (15)3.3 图像加噪仿真 (16)3.3 图像的滤波 (16)3.3.1 图像的平滑滤波 (16)3.3.2 形态学滤波 (17)第4章条码的译码⽅法 (20)4.1 译码⽅案的选择 (20)4.2 相似边距法介绍 (21)4.3. 条码字符的判别 (22)第5章条码译码的基本原理 (25)5.1 EAN_13的译码原理分析 (25)5.2译码结果分析 (26)第6章结论 (28)参考⽂献 (30)附录 (36)第1章引⾔1.1 条码技术概述在信息时代的今天，计算机的应⽤⼰和我们的⽣活紧密地联系在⼀起。

基于MATLAB的手写体数字识别算法的实现与分析摘要手写体数字识别是利用计算机自动辨认手写体阿拉伯数字的一种技术，是光学字符识别技术的一个分支。

手写体数字识别在邮政编码、财务报表、银行票据、各种凭证以及调查表格的识别等等方面有着重要应用，由于数字识别经常涉及财会、金融领域，其严格性更是不言而喻的。

所以，对识别系统的可靠性和识别率要求很高，构成了手写体数字识别面临的主要困难，大批量数据处理对系统速度又有相当高的要求。

本文基于MNIST数据集，通过Matlab平台，对决策树算法、SVM算法和人工神经网络（ANN）算法进行实现，并对分类算法的准确率进行评估。

实验结果表明，人工神经网络（ANN）的准确率最高，为99.69%，SVM算法次之，准确率为94.53%，决策树算法的准确率为83.53%。

三种分类算法中，决策树算法的速度最快，SVM算法的速度最慢。

另外，针对每一种分类算法在MNIST数据集上的实验结果，本文还得出以下结论：第一，MNIST数据集的归一化与否对决策树的分类效果几乎没有影响；对SVM的分类效果影响较大，未归一化时的准确率为11.35%，归一化之后的准确率为94.53%；对人工神经网络的分类效果影响较小，未归一化时的准确率为82.11%，归一化之后的准确率为99.69%。

这说明三种分类算法对数据的不平衡分布的敏感程度各不相同。

第二，对于SVM分类算法，当训练数据集的样本容量小于60000（MNIST训练数据集的最大样本容量）时，该算法对测试数据集分类预测的准确率随样本容量的增大而增大。

第三，针对人工神经网络，数据类标签的表示形式对分类预测的准确率的影响较大。

使用10位数据表示类标签是的准确率为99.69%，远远高于使用1位数据表示类标签时的准确率60.24%。

关键词：手写体数字识别；决策树算法；SVM算法；人工神经网络算法ABSTRACTHandwritten numeral recognition is a technique that uses computer to recognize handwritten Arabic numerals automatically and is a branch of optical character recognition technology. Handwritten numeral recognition has important applications in postal codes, financial statements, bank notes, various kinds of vouchers and the identification of survey forms. Since digital identification often involves accounting and finance, its strictness is self-evident. The demand for identification system of the reliability and recognition rate is very high, constituting a handwritten digital identification facing major difficulties, high-volume data processing on the system speed and a very high demand.In this paper, we use Matlab to implement decision tree algorithm, SVM algorithm and artificial neural network (ANN) algorithm based on MNIST dataset, and the accuracy of classification algorithms is calculated by using the real data tag. Experimental results show that the artificial neural network (ANN) the highest accuracy rate for 99.69%, SVM algorithm, followed by 94.53 percent accuracy rate, decision tree algorithm accuracy is 83.53%. In terms of speed, decision tree algorithm is the fastest, SVM algorithm is the slowest. In addition, for each classification algorithm we also concluded that:Firstly, whether or not the MNIST dataset is normalized has no effect in the classification tree; While it has a great impact on SVM classification. When it is not normalized the accuracy is 11.35%, and after normalized the accuracy is 94.53% ; The artificial neural network classification is less affected, and when it is not normalized the accuracy is 82.11% while after normalized the accuracy is 99.69%. This shows the sensitivity of the three classification algorithms to unbalanced distribution of data.Secondly, for the SVM classification algorithm, when the sample size is less than 60,000(maximum size of MNIST test data set), the accuracy increases with the increasing of sample size.Thirdly, for the artificial neural network, the impact of class label representation is large on the classification accuracy. When using 10 bits to represent class labels, the accuracy is 99.69%, far higher than the accuracy of 60.24% when using 1 bit to represent data labels.KEY WORDS: Handwritten numeral recognition; Decision tree algorithm; SVM algorithm; Artificial neural network algorithm目录ABSTRACT (II)1. 引言 (1)1.1 手写数字识别 (1)2. 分类算法 (1)2.1 决策树算法 (2)2.1.1 ID3算法 (2)2.1.2 C4.5算法 (3)2.1.3 CART算法 (3)2.1.4 SLIQ算法 (3)2.1.5 SPRINT算法 (3)2.1.6 经典决策树算法的比较 (4)2.2 支持向量机 (4)2.3 人工神经网络 (6)2.3.1人工神经网络的原理 (6)2.3.2反向传播网络（BP） (6)2.3.3 Hopfield网络 (8)3 实验过程与结果分析 (10)3.1 实验环境 (10)3.2实验数据集 (10)3.3数据预处理 (10)3.4决策树分类实验 (11)3.4.1实验过程 (11)3.4.2实验结果 (12)3.5 SVM分类实验 (13)3.5.1实验过程 (13)3.5.2实验结果 (14)3.6人工神经网络分类实验 (14)3.6.1实验过程 (14)3.6.2实验结果 (15)4 结论 (19)4.1 三种分类算法的比较 (19)4.2 决策树算法的分析 (19)4.3 SVM算法分析 (19)4.4 神经网络算法分析 (20)参考文献 (21)1.引言1.1手写数字识别手写数字识别是模式识别领域的一个重要分支，它研究的核心问题是：如何利用计算机自动识别人手写在纸张上的阿拉伯数字。

摘要摘要车牌识别技术是智能交通系统中的重要组成部分，它在违章抓拍，不停车收费，停车场管理以及重要场所过往车辆的实时登记等方面都有重要的作用。

论文从车牌字符识别的理论出发，基于MATLAB语言对现有的模板匹配，神经网络，基于向量机（SVM）等方法在字符识别过程中的优缺点以及识别率进行系统的研究。

论文的主要工作如下：1.针对车牌图片的预处理包括去噪，增强，分割，提取字符等等；2.构建模板匹配，神经网络，基于向量机（SVM）字符识别的相关测试数据；3.分别实现模板匹配字符识别算法，神经网络字符识别算法，基于向量机（SVM）字符识别算法，并做相应识别率的实验，将三者的实验结果进行比对；4.基于MATLAB GUI做三种算法系统的界面。

关键词：车牌识别模板匹配神经网络向量机识别率ABSTRACTABSTRACTLicense plate recognition technology is the intelligent transportation system an important part of it illegal to capture, no parking, parking management, and an important place in the past, real-time vehicle registration and other aspects important role. Papers from the license plate character recognition theory, MATLAB language based on the existing template matching, neural network, based on vector machines (SVM) and other methods in the process of character recognition and the recognition rate of the advantages and disadvantages of the system. The main work is as follows:1.Pre-treatment, including the license plate image denoising, enhancement,segmentation, extraction of character, etc.2.Construction of template matching, neural network, based on the vectormachine (SVM) test data related to character recognition;3.Respectively, to achieve template matching algorithm for character recognition,neural network character recognition algorithm based on vector machines (SVM) algorithm for character recognition, and recognition rate accordingly experiment, the three sides to compare the experimental results;4.Do three algorithms based on MATLAB GUI interface of the system.Keywords: License Plate Recognition Template matching Neural network Vector Recognition rate目录 i目录第一章序言 (1)1.1课题研究背景以及意义 (1)1.2本文主要的研究内容 (1)第二章车牌图像的预处理 (5)2.1图像的平滑处理 (5)2.1.1 平滑处理的理论 (5)2.1.2 平滑处理的实现 (6)2.2图像的二值化处理 (7)2.2.1 二值化处理的理论 (7)2.2.2 二值化处理的实现 (7)2.3二值图像的形态学运算 (8)2.3.1形态学运算的理论 (8)2.4对字符进行分割 (10)2.4.1 字符分割的理论 (10)2.4.2 字符分割的实现 (11)第三章基于模板匹配算法的车牌字符识别算法 (13)3.1模板匹配算法的理论背景 (13)3.2模板匹配算法的实现及识别率的研究 (16)3.3本章小结 (19)第四章基于神经网络算法的车牌字符识别算法 (21)4.1神经网络算法的理论背景 (21)4.2神经网络算法的实现及识别率的研究 (27)4．3本章小结 (33)第五章基于向量机（SVM）算法的车牌字符识别算法 (35)5.1向量机（SVM）算法的理论背景 (35)ii 目录5.1.1 SVM的基本原理 (35)5.1.2 SVM中核函数的选择 (35)5.1.3 SVM的多类决策问题 (36)5.1.4 SVM算法描述 (38)5.2向量机（SVM）算法的实现以及识别率的研究 (39)5.2.1 车牌字符图像的预处理 (39)5.2.2 车牌字符特征的选取 (39)5.2.3 车牌字符SVM的构造 (39)5.2.3 实验过程中相关函数及参数的选定 (40)5.2.4 实验过程中的相关结果 (41)5.3本章小结 (43)第六章总结与展望 (45)致谢 (47)参考文献 (49)第一章序言 1第一章序言1.1课题研究背景以及意义目前，我国的经济正在飞速的发展，综合实力也在与日俱增，城市化进程也在加快，国内各大城市交通管理能力将面临重大考验。

《基于MATLAB的车牌识别系统研究》篇一一、引言随着科技的发展，车牌识别系统在交通管理、安全监控、车辆定位等领域的应用越来越广泛。

MATLAB作为一种强大的编程语言和数据处理工具，被广泛应用于图像处理和机器视觉等领域。

本文旨在研究基于MATLAB的车牌识别系统，包括系统的基本原理、实现方法、实验结果和结论。

二、车牌识别系统的基本原理车牌识别系统是一种基于图像处理和机器视觉技术的自动识别系统。

其主要原理包括图像预处理、车牌定位、字符分割和字符识别四个部分。

在MATLAB中，这些过程通过数字图像处理算法、计算机视觉算法以及机器学习算法实现。

（一）图像预处理图像预处理是车牌识别系统的第一步，主要目的是消除图像中的噪声和干扰信息，提高图像的清晰度和对比度，以便后续的图像处理和分析。

常用的预处理方法包括灰度化、二值化、滤波等。

（二）车牌定位车牌定位是车牌识别系统的关键步骤，其主要目的是从图像中准确地检测出车牌的位置。

常用的车牌定位方法包括基于颜色特征的方法、基于形状特征的方法和基于模板匹配的方法等。

在MATLAB中，可以通过边缘检测、Hough变换等方法实现车牌的定位。

（三）字符分割字符分割是将车牌图像中的每个字符分割出来的过程。

常用的字符分割方法包括投影法、连通域法等。

在MATLAB中，可以通过图像形态学操作、阈值分割等方法实现字符的分割。

（四）字符识别字符识别是将分割后的字符进行分类和识别的过程。

常用的字符识别方法包括模板匹配法、神经网络法等。

在MATLAB中，可以通过训练分类器、使用机器学习算法等方法实现字符的识别。

三、车牌识别系统的实现方法在MATLAB中，我们可以通过编写程序实现车牌识别系统的各个步骤。

具体实现方法如下：（一）图像预处理首先，对输入的图像进行灰度化和二值化处理，消除噪声和干扰信息。

然后，通过滤波等操作提高图像的清晰度和对比度。

（二）车牌定位通过边缘检测和Hough变换等方法检测出车牌的轮廓，并确定车牌的位置。

基于MATLAB的身份证号识别姜富宽【摘要】对身份证进行自动识别与手工录入相比较,能够有效提高工作效率.以居民身份证为研究对象,从身份证图像中提取身份证号码数字0～9的空间分布特征和结构特征,应用Matlab软件结合模板匹配法实现对身份证号码进行快速识别.【期刊名称】《移动信息》【年(卷),期】2016(000)009【总页数】2页(P148-149)【关键词】Matlab;身份证号;字符识别【作者】姜富宽【作者单位】天津职业技术师范大学,天津300222;驻马店技师学院,河南驻马店463000【正文语种】中文【中图分类】TP391.41由于我国第二代身份证是彩色的，而且是大小固定的，身份证右下方有18位号码，字体类型是OCR-B10BT。

基于以上这些特点，进行身份证图像采集、图像预处理、定位、字符分割、字符识别等过程最后输出身份证号码[1]。

身份正号的提取和识别，使用图像处理的方法进行提取。

首先需要做的是，采集获取高质量的身份证图像信息，考虑到现在的第二代身份证是彩色的，所以推荐使用彩色的CCD相机采集获取图像。

将身份证，放置在黑色背景的平板桌边上面，进行采集，并且光照尽量均匀。

这样方便后续的处理。

将采集到的身份证图像保存至C：Users\carroths\Desktop。

命名为1.jpg。

3.1 载入图像R=imread（'C：\Users\admin\Desktop\matlab图片\1.jpg'）；figure（1）；imshow（R）；title（'图像载入'）；将待识别身份证的原图显示出来。

3.2 将彩色图像转换为灰度图并绘制直方图I1=rgb2gray（R）；figure（2）；subplot（1，2，1）；imshow（I1）；title（'灰度图'）；figure（2）；subplot（1，2，2）；imhist（I1）；title（'灰度直方图'）；灰度图与绘制的灰度直方图如图1所示。

一、场景介绍在使用Matlab进行数据处理和分析时，经常会遇到需要读取文件并进行字符识别的情况。

然而，在读取文件中的数值时，有时会出现字符被识别成科学计数法的情况，这给数据的准确性和处理带来了困扰。

二、问题分析1. 什么是科学计数法？科学计数法是一种表示大数或小数的方法，主要用于方便计算和表达。

科学计数法的一般形式为a*10^n，其中a为一个在1到10之间的数，n为整数，表示小数点向右移动n位或向左移动n位。

2. 为什么字符会被识别成科学计数法？在Matlab中，当读取文件中的数值时，如果数值的格式符合科学计数法的标准（如1.23e+05、6.78e-03等），Matlab会自动将其识别成科学计数法。

这样就会导致原本应为字符的内容被识别成科学计数法的数值。

3. 为什么需要解决这个问题？在实际的数据处理和分析中，我们可能会遇到需要保留字符原本的形式而不是科学计数法的情况，尤其是在对数据的显示和输出时，科学计数法的形式可能不符合实际需求，因此需要解决字符被识别成科学计数法的问题。

三、解决方法1. 使用文本格式导入数据在使用Matlab读取文件时，可以选择使用文本格式导入数据，通过指定数据的格式和类型来保留字符原本的形式。

在使用textscan函数读取数据时，通过设置'Format'参数，可以指定每列数据的格式，包括字符型数据、数值型数据等，从而避免字符被识别成科学计数法。

2. 修改数值的显示格式在Matlab中，可以通过设置数值的显示格式来控制数值的输出形式。

使用format函数可以设置当前的输出显示格式，包括'long'、'short'、'bank'等，通过修改显示格式可以避免数值被显示成科学计数法的形式。

3. 转换数值成字符在读取文件中的数值后，可以通过将数值转换成字符的方式来避免科学计数法的问题。

使用num2str函数可以将数值转换成字符型的形式，从而保留数值的原始形式。

【关键字】论文基于MATLAB的手写体数字识别算法的实现与分析摘要手写体数字识别是利用计算机自动辨认手写体阿拉伯数字的一种技术，是光学字符识别技术的一个分支。

手写体数字识别在邮政编码、财务报表、银行票据、各种凭证以及调查表格的识别等等方面有着重要应用，由于数字识别经常涉及财会、金融领域，其严格性更是不言而喻的。

所以，对识别系统的可靠性和识别率要求很高，构成了手写体数字识别面临的主要困难，大批量数据处理对系统速度又有相当高的要求。

本文基于MNIST数据集，通过Matlab平台，对决策树算法、SVM算法和人工神经网络（ANN）算法进行实现，并对分类算法的准确率进行评估。

实验结果表明，人工神经网络（ANN）的准确率最高，为99.69%，SVM算法次之，准确率为94.53%，决策树算法的准确率为83.53%。

三种分类算法中，决策树算法的速度最快，SVM算法的速度最慢。

另外，针对每一种分类算法在MNIST数据集上的实验结果，本文还得出以下结论：第一，MNIST数据集的归一化与否对决策树的分类效果几乎没有影响；对SVM的分类效果影响较大，未归一化时的准确率为11.35%，归一化之后的准确率为94.53%；对人工神经网络的分类效果影响较小，未归一化时的准确率为82.11%，归一化之后的准确率为99.69%。

这说明三种分类算法对数据的不平衡分布的敏感程度各不相同。

第二，对于SVM分类算法，当训练数据集的样本容量小于60000（MNIST训练数据集的最大样本容量）时，该算法对尝试数据集分类预测的准确率随样本容量的增大而增大。

第三，针对人工神经网络，数据类标签的表示形式对分类预测的准确率的影响较大。

使用10位数据表示类标签是的准确率为99.69%，远远高于使用1位数据表示类标签时的准确率60.24%。

关键词：手写体数字识别；决策树算法；SVM算法；人工神经网络算法ABSTRACTHandwritten numeral recognition is a technique that uses computer to recognize handwritten Arabic numerals automatically and is a branch of optical character recognition technology. Handwritten numeral recognition has important applications in postal codes, financial statements, bank notes, various kinds of vouchers and the identification of survey forms. Since digital identification often involves accounting and finance, its strictness is self-evident. The demand for identification system of the reliability and recognition rate is very high, constituting a handwrittendigital identification facing major difficulties, high-volume data processing on the system speed and a very high demand.In this paper, we use Matlab to implement decision tree algorithm, SVM algorithm and artificial neural network (ANN) algorithm based on MNIST dataset, and the accuracy of classification algorithms is calculated by using the real data tag. Experimental results show that the artificial neural network (ANN) the highest accuracy rate for 99.69%, SVM algorithm, followed by 94.53 percent accuracy rate, decision tree algorithm accuracy is 83.53%. In terms of speed, decision tree algorithm is the fastest, SVM algorithm is the slowest. In addition, for each classification algorithm we also concluded that:Firstly, whether or not the MNIST dataset is normalized has no effect in the classification tree; While it has a great impact on SVM classification. When it is not normalized the accuracy is 11.35%, and after normalized the accuracy is 94.53% ; The artificial neural network classification is less affected, and when it is not normalized the accuracy is 82.11% while after normalized the accuracy is 99.69%. This shows the sensitivity of the three classification algorithms to unbalanced distribution of data.Secondly, for the SVM classification algorithm, when the sample size is less than 60,000(maximum size of MNIST test data set), the accuracy increases with the increasing of sample size.Thirdly, for the artificial neural network, the impact of class label representation is large on the classification accuracy. When using 10 bits to represent class labels, the accuracy is 99.69%, far higher than the accuracy of 60.24% when using 1 bit to represent data labels.KEY WORDS: Handwritten numeral recognition; Decision tree algorithm; SVM algorithm; Artificial neural network algorithm目录1. 引言 (1)1.1 手写数字识别 (1)2. 分类算法 (1)2.1 决策树算法 (2)2.1.1 ID3算法 (2)2.1.2 C4.5算法 (3)2.1.3 CART算法 (3)2.1.4 SLIQ算法 (3)2.1.5 SPRINT算法 (3)2.1.6 经典决策树算法的比较 (4)2.2 支持向量机 (4)2.3 人工神经网络 (6) (6) (6)2.3.3 Hopfield网络 (8)3 实验过程与结果分析 (10)3.1 实验环境 (10)3.2实验数据集 (10)3.3数据预处理 (10)3.4决策树分类实验 (11) (11) (12)3.5 SVM分类实验 (13) (13) (14)3.6人工神经网络分类实验 (14) (14) (15)4 结论 (19)4.1 三种分类算法的比较 (19)4.2 决策树算法的分析 (19)4.3 SVM算法分析 (19)4.4 神经网络算法分析 (20)参考文献 (21)1.引言1.1手写数字识别手写数字识别是模式识别领域的一个重要分支，它研究的核心问题是：如何利用计算机自动识别人手写在纸张上的阿拉伯数字。

字符识别matlab代码
在MATLAB中进行字符识别通常涉及使用图像处理和机器学习技术。

以下是一个简单的示例代码，用于使用MATLAB中的内置函数进行字符识别：
matlab.
% 读取图像。

I = imread('image.jpg');
% 将图像转换为灰度图像。

I_gray = rgb2gray(I);
% 进行图像增强和预处理。

I_processed = imbinarize(I_gray); % 二值化处理。

% 使用内置的OCR函数进行字符识别。

results = ocr(I_processed);
% 显示识别结果。

recognized_text = results.Text;
disp(recognized_text);
上述代码首先读取图像，然后将其转换为灰度图像。

接下来，
使用imbinarize函数进行二值化处理，以便更好地识别字符。

然后，使用内置的OCR函数进行字符识别，并将识别结果存储在results
变量中。

最后，将识别的文本显示出来。

需要注意的是，上述示例代码仅适用于简单的字符识别任务。

对于复杂的字符识别任务，可能需要使用更复杂的图像处理和机器
学习算法，例如卷积神经网络（CNN）等。

另外，还可以考虑使用MATLAB提供的深度学习工具箱来构建更复杂的字符识别模型。

总的来说，字符识别是一个复杂的问题，需要综合运用图像处
理和机器学习技术。

以上代码仅为简单示例，实际应用中可能需要
根据具体情况进行调整和优化。