LUẬN văn THẠC sĩ NGHIÊN cứu một số PHƯƠNG PHÁP NHẬN DẠNG CHỮ và số VIẾT TAY TRÊN PHIẾU GHI điểm THI
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.96 MB, 89 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN
Đà Nẵng, ngày …. tháng ….. năm 2021
THÁI LÂM NGỌC THI
HỌC VIÊN
NGHIÊN CỨU MỘT SỐ PHƯƠNG
Thái Lâm PHÁP
Ngọc ThiNHẬN
DẠNG CHỮ VÀ SỐ VIẾT TAY TRÊN PHIẾU GHI
ĐIỂM THI
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH
Đà Nẵng, 2021
2
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN
THÁI LÂM NGỌC THI
NGHIÊN CỨU MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP
NHẬN DẠNG CHỮ VÀ SỐ VIẾT TAY
TRÊN PHIẾU GHI ĐIỂM THI
Chuyên ngành: Khoa học máy tính
Mã số: 60480101
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Đỗ Năng Tồn
Đà Nẵng, 2021
i
LỜI CẢM ƠN
Luận văn được thực hiện tại Trường Đại học Duy Tân dưới sự hướng
dẫn của thầy PGS.TS Đỗ Năng Tồn.
Trước hết em xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới thầy PGS.TS Đỗ Năng
Toàn, người đã tận tình hướng dẫn giúp đỡ để em hồn thành bài luận văn.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy cô giáo Trường Đại học
Duy Tân, đã nhiệt tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức cho em trong suốt quá
trình học tập tại trường cũng như quá trình làm luận văn này.
Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, các đồng nghiệp
những người đã động viên, giúp đỡ và tạo điều kiện cho em trong q trình
học tập và hồn thành luận văn.
ii
LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và không trùng lặp với
các đề tài khác.
Đà Nẵng, ngày …. tháng ….. năm 2021
HỌC VIÊN
Thái Lâm Ngọc Thi
iii
MỤC LỤC
THÁI LÂM NGỌC THI.................................................................................1
ĐÀ NẴNG, ......................................................................................................1
(Ghi năm được hoàn thành luận văn)............................................................1
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO......................................................................2
THÁI LÂM NGỌC THI.................................................................................2
LỜI CẢM ƠN...................................................................................................i
Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, các đồng nghiệp
những người đã động viên, giúp đỡ và tạo điều kiện cho em trong q
trình học tập và hồn thành luận văn............................................................i
MỤC LỤC.......................................................................................................iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT..............................xii
DANH MỤC CÁC HÌNH............................................................................xiii
THÁI LÂM NGỌC THI 1...........................................................................xiii
ĐÀ NẴNG, ...... 1..........................................................................................xiii
(Ghi năm được hoàn thành luận văn) 1.....................................................xiii
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 2...............................................................xiii
THÁI LÂM NGỌC THI 2...........................................................................xiii
LỜI CẢM ƠN i.............................................................................................xiii
Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, các đồng nghiệp
những người đã động viên, giúp đỡ và tạo điều kiện cho em trong quá
trình học tập và hoàn thành luận văn. i.....................................................xiii
MỤC LỤC iii................................................................................................xiii
THÁI LÂM NGỌC THI 1 iii.......................................................................xiii
ĐÀ NẴNG, ...... 1 iii......................................................................................xiii
(Ghi năm được hoàn thành luận văn) 1 iii.................................................xiii
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 2 iii...........................................................xiii
iv
THÁI LÂM NGỌC THI 2 iii.......................................................................xiii
LỜI CẢM ƠN i iii........................................................................................xiii
Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, các đồng nghiệp
những người đã động viên, giúp đỡ và tạo điều kiện cho em trong quá
trình học tập và hoàn thành luận văn. i iii.................................................xiii
MỤC LỤC iii iii............................................................................................xiii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi iii....................xiii
DANH MỤC CÁC HÌNH vii iii..................................................................xiii
1. Lý do chọn đề tài: 1 iii.............................................................................xiii
2. Mục đích nghiên cứu: 2 iii.......................................................................xiii
3. Nhiệm vụ nghiên cứu: 2 iii.......................................................................xiii
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: 2 iii..................................................xiii
5. Phương pháp nghiên cứu: 3 iii................................................................xiv
6. Nội dung của luận văn: gồm có 3 chương 3 iii.......................................xiv
Chương 1. KHÁI QUÁT VỀ NHẬN DẠNG CHỮ VÀ SỐ VIẾT TAY 4 iii
........................................................................................................................xiv
1.1. Giới thiệu về bài toán nhận dạng chữ viết tay 4 iii.............................xiv
1.2. Các bước xử lý ảnh 8 iii........................................................................xiv
Hình 1.1. Quá trình xử lý ảnh 8 iii..............................................................xiv
Hình 1.2. Các bước cơ bản trong một hệ thống xử lý ảnh 8 iii.................xiv
1.3. Một số phương pháp nhận dạng: 11 iii................................................xiv
Hình 1.3. Siêu phẳng phân chia tuyến tính 16 iii.......................................xiv
Hình 1.4. Biên độ và siêu phẳng có biên độ cực đại 16 iii.........................xiv
Hình 1.5. Vector hỗ trợ 17 iv........................................................................xiv
Hình 1.6. Ánh xạ phi tuyến và hàm hạt nhân 17 iv...................................xiv
Hình 1.7. Mơ hình nhận dạng ký tự dùng SVM 18 iv...............................xiv
Hình 1.8. Mơ hình Markov ẩn 19 iv............................................................xiv
v
Hình 1.9. Đồ thị vơ hướng HMM 20 iv.......................................................xiv
1.4. Kết hợp các kỹ thuật nhận dạng: 21 iv................................................xiv
1.5. Đánh giá các phương pháp nhận dạng 22 iv.......................................xiv
Chương 2. KỸ THUẬT SVM TRONG NHẬN DẠNG PHIẾU GHI ĐIỂM
THI 26 iv.......................................................................................................xiv
2.1. Kỹ thuật SVM 26 iv...............................................................................xiv
Hình 2.1. Phân lớp tuyến tính 26 iv............................................................xiv
Hình 2.2. Siêu phẳng tách tuyến tính 27 iv................................................xiv
Hình 2.3. Lề phân cách 28 iv.......................................................................xiv
Hình 2.4. Lề phân cách lớn nhất 29 iv........................................................xiv
Hình 2.5. Khoảng cách từ điểm dữ liệu đến mặt phân cách 29 iv...........xiv
Hình 2.6. Hình mẫu dữ liệu bị gán nhãn sai 33 iv.....................................xiv
Hình 2.7. Biểu diễn các mẫu gán sai nhãn 34 iv........................................xiv
Hình 2.8. Phân nhiều lớp với SVM 37 iv.....................................................xv
2.2. Các thuật toán huấn luyện SVM 39 iv..................................................xv
2.3. Nhận dạng phiếu điểm với SVM 43 iv..................................................xv
Hình 2.9. Mẫu phiếu ghi điểm thi 44 iv.......................................................xv
Hình 2.11. Nhị phân hóa ảnh 47 iv...............................................................xv
Hình 2.12. Lọc nhiễu 47 iv............................................................................xv
Hình 2.13. Chuẩn hóa kích thước ảnh các số “4” và “6” 47 iv..................xv
(a) Ảnh gốc, (b) Ảnh sau khi được làm trơn biên. 48 iv.............................xv
Hình 2.14. Làm trịn biên chữ 48 iv.............................................................xv
Hình 2.15. Làm mảnh chữ. 49 iv..................................................................xv
Hình 2.16. Hiệu chỉnh độ nghiêng của phiếu điểm. 49 v............................xv
Hình 2.17. Tách thông tin phiếu ghi điểm thi 50 v.....................................xv
2.4. Kết luận chương 52 v.............................................................................xv
vi
Chương 3. THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH VÀ KẾT QUẢ THỬ
NGHIỆM 52 v................................................................................................xv
3.1. Bài toán nhận dạng phiếu ghi điểm thi 52 v.........................................xv
Hình 3.2. Huấn luyện Support Vector theo dữ liệu mẫu 56 v....................xv
Hình 3.3. Các support vector 56 v................................................................xv
Hình 3.4. Nhận dạng các chữ số với SVM 57 v...........................................xv
Hình 3.6. Nhận dạng số viết tay – số 2 57 v.................................................xv
Hình 3.7. Nhập phiếu ghi điểm thi 58 v.......................................................xv
Hình 3.8. Xử lý phiếu ghi điểm thi 58 v.......................................................xv
Hình 3.9. Nhận dạng phiếu ghi điểm thi 59 v..............................................xv
Hình 3.10. Kết quả nhận dạng 59 v..............................................................xv
3.2. Một số kết quả 59 v.................................................................................xv
3.3. Kết luận chương: 60 v............................................................................xv
KẾT LUẬN 62 v............................................................................................xv
TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 v.....................................................................xvi
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi.........................xvi
DANH MỤC CÁC HÌNH vii.......................................................................xvi
1. Lý do chọn đề tài: 1..................................................................................xvi
2. Mục đích nghiên cứu: 2............................................................................xvi
3. Nhiệm vụ nghiên cứu: 2...........................................................................xvi
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: 2.......................................................xvi
5. Phương pháp nghiên cứu: 3....................................................................xvi
6. Nội dung của luận văn: gồm có 3 chương 3...........................................xvi
Chương 1. KHÁI QUÁT VỀ NHẬN DẠNG CHỮ VÀ SỐ VIẾT TAY 4 xvi
1.1. Giới thiệu về bài toán nhận dạng chữ viết tay 4.................................xvi
1.2. Các bước xử lý ảnh 8.............................................................................xvi
Hình 1.1. Quá trình xử lý ảnh 8..................................................................xvi
vii
Hình 1.2. Các bước cơ bản trong một hệ thống xử lý ảnh 8.....................xvi
1.3. Một số phương pháp nhận dạng: 11....................................................xvi
Hình 1.3. Siêu phẳng phân chia tuyến tính 16...........................................xvi
Hình 1.4. Biên độ và siêu phẳng có biên độ cực đại 16.............................xvi
Hình 1.5. Vector hỗ trợ 17............................................................................xvi
Hình 1.6. Ánh xạ phi tuyến và hàm hạt nhân 17.......................................xvi
Hình 1.7. Mơ hình nhận dạng ký tự dùng SVM 18...................................xvi
Hình 1.8. Mơ hình Markov ẩn 19................................................................xvi
Hình 1.9. Đồ thị vơ hướng HMM 20...........................................................xvi
1.4. Kết hợp các kỹ thuật nhận dạng: 21....................................................xvi
1.5. Đánh giá các phương pháp nhận dạng 22...........................................xvi
Chương 2. KỸ THUẬT SVM TRONG NHẬN DẠNG PHIẾU GHI ĐIỂM
THI 26............................................................................................................xvi
2.1. Kỹ thuật SVM 26...................................................................................xvi
Hình 2.1. Phân lớp tuyến tính 26...............................................................xvii
Hình 2.2. Siêu phẳng tách tuyến tính 27...................................................xvii
Hình 2.3. Lề phân cách 28..........................................................................xvii
Hình 2.4. Lề phân cách lớn nhất 29...........................................................xvii
Hình 2.5. Khoảng cách từ điểm dữ liệu đến mặt phân cách 29..............xvii
Hình 2.6. Hình mẫu dữ liệu bị gán nhãn sai 33........................................xvii
Hình 2.7. Biểu diễn các mẫu gán sai nhãn 34...........................................xvii
Hình 2.8. Phân nhiều lớp với SVM 37.......................................................xvii
2.2. Các thuật toán huấn luyện SVM 39....................................................xvii
2.3. Nhận dạng phiếu điểm với SVM 43....................................................xvii
Hình 2.9. Mẫu phiếu ghi điểm thi 44.........................................................xvii
Hình 2.11. Nhị phân hóa ảnh 47.................................................................xvii
Hình 2.12. Lọc nhiễu 47..............................................................................xvii
viii
Hình 2.13. Chuẩn hóa kích thước ảnh các số “4” và “6” 47....................xvii
(a) Ảnh gốc, (b) Ảnh sau khi được làm trơn biên. 48...............................xvii
Hình 2.14. Làm trịn biên chữ 48...............................................................xvii
Hình 2.15. Làm mảnh chữ. 49....................................................................xvii
Hình 2.16. Hiệu chỉnh độ nghiêng của phiếu điểm. 49.............................xvii
Hình 2.17. Tách thơng tin phiếu ghi điểm thi 50......................................xvii
2.4. Kết luận chương 52..............................................................................xvii
Chương 3. THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH VÀ KẾT QUẢ THỬ
NGHIỆM 52.................................................................................................xvii
3.1. Bài tốn nhận dạng phiếu ghi điểm thi 52.........................................xvii
Hình 3.2. Huấn luyện Support Vector theo dữ liệu mẫu 56....................xvii
Hình 3.3. Các support vector 56.................................................................xvii
Hình 3.4. Nhận dạng các chữ số với SVM 57............................................xvii
Hình 3.6. Nhận dạng số viết tay – số 2 57..................................................xvii
Hình 3.7. Nhập phiếu ghi điểm thi 58.......................................................xviii
Hình 3.8. Xử lý phiếu ghi điểm thi 58.......................................................xviii
Hình 3.9. Nhận dạng phiếu ghi điểm thi 59.............................................xviii
Hình 3.10. Kết quả nhận dạng 59.............................................................xviii
3.2. Một số kết quả 59................................................................................xviii
3.3. Kết luận chương: 60............................................................................xviii
KẾT LUẬN 62............................................................................................xviii
TÀI LIỆU THAM KHẢO 1......................................................................xviii
1. Lý do chọn đề tài:........................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu:..................................................................................2
3. Nhiệm vụ nghiên cứu:.................................................................................2
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:.............................................................2
5. Phương pháp nghiên cứu:...........................................................................3
ix
6. Nội dung của luận văn: gồm có 3 chương.................................................3
Chương 1. KHÁI QUÁT VỀ NHẬN DẠNG CHỮ VÀ SỐ VIẾT TAY......4
1.1. Giới thiệu về bài toán nhận dạng chữ viết tay.......................................4
1.2. Các bước xử lý ảnh...................................................................................8
Hình 1.1. Quá trình xử lý ảnh........................................................................8
Hình 1.2. Các bước cơ bản trong một hệ thống xử lý ảnh...........................8
1.3. Một số phương pháp nhận dạng:..........................................................11
Hình 1.3. Siêu phẳng phân chia tuyến tính.................................................16
Hình 1.4. Biên độ và siêu phẳng có biên độ cực đại...................................16
Hình 1.5. Vector hỗ trợ..................................................................................17
Hình 1.6. Ánh xạ phi tuyến và hàm hạt nhân.............................................17
Hình 1.7. Mơ hình nhận dạng ký tự dùng SVM.........................................18
Hình 1.8. Mơ hình Markov ẩn......................................................................19
Hình 1.9. Đồ thị vơ hướng HMM.................................................................20
1.4. Kết hợp các kỹ thuật nhận dạng:..........................................................21
1.5. Đánh giá các phương pháp nhận dạng.................................................22
Chương 2. KỸ THUẬT SVM TRONG NHẬN DẠNG PHIẾU GHI ĐIỂM
THI..................................................................................................................26
2.1. Kỹ thuật SVM.........................................................................................26
Hình 2.1. Phân lớp tuyến tính......................................................................26
Hình 2.2. Siêu phẳng tách tuyến tính...........................................................27
Hình 2.3. Lề phân cách.................................................................................28
Hình 2.4. Lề phân cách lớn nhất..................................................................29
Hình 2.5. Khoảng cách từ điểm dữ liệu đến mặt phân cách......................29
Hình 2.6. Hình mẫu dữ liệu bị gán nhãn sai...............................................33
Hình 2.7. Biểu diễn các mẫu gán sai nhãn...................................................34
Hình 2.8. Phân nhiều lớp với SVM..............................................................37
x
2.2. Các thuật toán huấn luyện SVM...........................................................39
2.3. Nhận dạng phiếu điểm với SVM...........................................................43
Hình 2.9. Mẫu phiếu ghi điểm thi................................................................44
Hình 2.11. Nhị phân hóa ảnh........................................................................47
Hình 2.12. Lọc nhiễu.....................................................................................47
Hình 2.13. Chuẩn hóa kích thước ảnh các số “4” và “6”...........................47
(a) Ảnh gốc, (b) Ảnh sau khi được làm trơn biên.......................................48
Hình 2.14. Làm trịn biên chữ......................................................................48
Hình 2.15. Làm mảnh chữ............................................................................49
Hình 2.16. Hiệu chỉnh độ nghiêng của phiếu điểm.....................................49
Hình 2.17. Tách thơng tin phiếu ghi điểm thi.............................................50
2.4. Kết luận chương.....................................................................................52
Chương 3. THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH VÀ KẾT QUẢ THỬ
NGHIỆM........................................................................................................52
3.1. Bài tốn nhận dạng phiếu ghi điểm thi.................................................52
Hình 3.2. Huấn luyện Support Vector theo dữ liệu mẫu............................56
Hình 3.3. Các support vector........................................................................56
Hình 3.4. Nhận dạng các chữ số với SVM...................................................57
Hình 3.6. Nhận dạng số viết tay – số 2.........................................................57
Hình 3.7. Nhập phiếu ghi điểm thi...............................................................58
Hình 3.8. Xử lý phiếu ghi điểm thi...............................................................58
Hình 3.9. Nhận dạng phiếu ghi điểm thi......................................................59
Hình 3.10. Kết quả nhận dạng......................................................................59
3.2. Một số kết quả.........................................................................................59
3.3. Kết luận chương:....................................................................................60
KẾT LUẬN....................................................................................................62
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................1
xi
xii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Viết tắt
HWR
HTR
GISMO
IBM
SVM
SMO
CCIR
MIT
SOM
HMM
LB
VQ
LBG
Ý nghĩa
Handwriting recognition
Handwriten Text Recognition
Robot đọc - viết
International Business Machines
Support Vector Machines (Máy vector hỗ trợ)
Sequential Minimal Optimization
Hội đồng tư vấn quốc tế về vô tuyến điện
Học viện Công nghệ Massachusetts
Seft Origanizing Map
Hiden Markov Model (Mơ hình Markov ẩn)
Level Building
Q trình lượng hóa vector
Linder, Buzo, Gray
xiii
DANH MỤC CÁC HÌNH
THÁI LÂM NGỌC THI.................................................................................1
ĐÀ NẴNG, ......................................................................................................1
(Ghi năm được hoàn thành luận văn)............................................................1
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO......................................................................2
THÁI LÂM NGỌC THI.................................................................................2
LỜI CẢM ƠN...................................................................................................i
Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, các đồng nghiệp
những người đã động viên, giúp đỡ và tạo điều kiện cho em trong q
trình học tập và hồn thành luận văn............................................................i
MỤC LỤC.......................................................................................................iii
THÁI LÂM NGỌC THI 1.............................................................................iii
ĐÀ NẴNG, ...... 1............................................................................................iii
(Ghi năm được hoàn thành luận văn) 1.......................................................iii
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 2.................................................................iii
THÁI LÂM NGỌC THI 2.............................................................................iii
LỜI CẢM ƠN i...............................................................................................iii
Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, các đồng nghiệp
những người đã động viên, giúp đỡ và tạo điều kiện cho em trong quá
trình học tập và hoàn thành luận văn. i.......................................................iii
MỤC LỤC iii..................................................................................................iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT xii..........................iii
DANH MỤC CÁC HÌNH xiii........................................................................iii
THÁI LÂM NGỌC THI 1 xiii.......................................................................iii
ĐÀ NẴNG, ...... 1 xiii......................................................................................iii
(Ghi năm được hoàn thành luận văn) 1 xiii.................................................iii
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 2 xiii...........................................................iii
xiv
THÁI LÂM NGỌC THI 2 xiii.......................................................................iii
LỜI CẢM ƠN i xiii........................................................................................iii
Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, các đồng nghiệp
những người đã động viên, giúp đỡ và tạo điều kiện cho em trong quá
trình học tập và hoàn thành luận văn. i xiii.................................................iii
MỤC LỤC iii xiii............................................................................................iii
THÁI LÂM NGỌC THI 1 iii xiii..................................................................iii
ĐÀ NẴNG, ...... 1 iii xiii.................................................................................iii
(Ghi năm được hoàn thành luận văn) 1 iii xiii............................................iii
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 2 iii xiii.......................................................iii
THÁI LÂM NGỌC THI 2 iii xiii..................................................................iv
LỜI CẢM ƠN i iii xiii....................................................................................iv
Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, các đồng nghiệp
những người đã động viên, giúp đỡ và tạo điều kiện cho em trong quá
trình học tập và hoàn thành luận văn. i iii xiii.............................................iv
MỤC LỤC iii iii xiii........................................................................................iv
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi iii xiii................iv
DANH MỤC CÁC HÌNH vii iii xiii..............................................................iv
1. Lý do chọn đề tài: 1 iii xiii.........................................................................iv
2. Mục đích nghiên cứu: 2 iii xiii...................................................................iv
3. Nhiệm vụ nghiên cứu: 2 iii xiii..................................................................iv
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: 2 iii xiii..............................................iv
5. Phương pháp nghiên cứu: 3 iii xiv............................................................iv
6. Nội dung của luận văn: gồm có 3 chương 3 iii xiv...................................iv
Chương 1. KHÁI QUÁT VỀ NHẬN DẠNG CHỮ VÀ SỐ VIẾT TAY 4 iii
xiv.....................................................................................................................iv
1.1. Giới thiệu về bài toán nhận dạng chữ viết tay 4 iii xiv.........................iv
xv
1.2. Các bước xử lý ảnh 8 iii xiv....................................................................iv
Hình 1.1. Quá trình xử lý ảnh 8 iii xiv..........................................................iv
Hình 1.2. Các bước cơ bản trong một hệ thống xử lý ảnh 8 iii xiv............iv
1.3. Một số phương pháp nhận dạng: 11 iii xiv............................................iv
Hình 1.3. Siêu phẳng phân chia tuyến tính 16 iii xiv...................................iv
Hình 1.4. Biên độ và siêu phẳng có biên độ cực đại 16 iii xiv.....................iv
Hình 1.5. Vector hỗ trợ 17 iv xiv...................................................................iv
Hình 1.6. Ánh xạ phi tuyến và hàm hạt nhân 17 iv xiv...............................iv
Hình 1.7. Mơ hình nhận dạng ký tự dùng SVM 18 iv xiv...........................iv
Hình 1.8. Mơ hình Markov ẩn 19 iv xiv.......................................................iv
Hình 1.9. Đồ thị vơ hướng HMM 20 iv xiv....................................................v
1.4. Kết hợp các kỹ thuật nhận dạng: 21 iv xiv.............................................v
1.5. Đánh giá các phương pháp nhận dạng 22 iv xiv....................................v
Chương 2. KỸ THUẬT SVM TRONG NHẬN DẠNG PHIẾU GHI ĐIỂM
THI 26 iv xiv....................................................................................................v
2.1. Kỹ thuật SVM 26 iv xiv............................................................................v
Hình 2.1. Phân lớp tuyến tính 26 iv xiv.........................................................v
Hình 2.2. Siêu phẳng tách tuyến tính 27 iv xiv.............................................v
Hình 2.3. Lề phân cách 28 iv xiv....................................................................v
Hình 2.4. Lề phân cách lớn nhất 29 iv xiv.....................................................v
Hình 2.5. Khoảng cách từ điểm dữ liệu đến mặt phân cách 29 iv xiv........v
Hình 2.6. Hình mẫu dữ liệu bị gán nhãn sai 33 iv xiv..................................v
Hình 2.7. Biểu diễn các mẫu gán sai nhãn 34 iv xiv.....................................v
Hình 2.8. Phân nhiều lớp với SVM 37 iv xv..................................................v
2.2. Các thuật toán huấn luyện SVM 39 iv xv...............................................v
2.3. Nhận dạng phiếu điểm với SVM 43 iv xv...............................................v
Hình 2.9. Mẫu phiếu ghi điểm thi 44 iv xv....................................................v
xvi
Hình 2.11. Nhị phân hóa ảnh 47 iv xv............................................................v
Hình 2.12. Lọc nhiễu 47 iv xv.........................................................................v
Hình 2.13. Chuẩn hóa kích thước ảnh các số “4” và “6” 47 iv xv...............v
(a) Ảnh gốc, (b) Ảnh sau khi được làm trơn biên. 48 iv xv..........................v
Hình 2.14. Làm trịn biên chữ 48 iv xv..........................................................v
Hình 2.15. Làm mảnh chữ. 49 iv xv...............................................................v
Hình 2.16. Hiệu chỉnh độ nghiêng của phiếu điểm. 49 v xv.........................v
Hình 2.17. Tách thông tin phiếu ghi điểm thi 50 v xv..................................v
2.4. Kết luận chương 52 v xv..........................................................................v
Chương 3. THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH VÀ KẾT QUẢ THỬ
NGHIỆM 52 v xv............................................................................................vi
3.1. Bài toán nhận dạng phiếu ghi điểm thi 52 v xv....................................vi
Hình 3.2. Huấn luyện Support Vector theo dữ liệu mẫu 56 v xv................vi
Hình 3.3. Các support vector 56 v xv............................................................vi
Hình 3.4. Nhận dạng các chữ số với SVM 57 v xv.......................................vi
Hình 3.6. Nhận dạng số viết tay – số 2 57 v xv.............................................vi
Hình 3.7. Nhập phiếu ghi điểm thi 58 v xv...................................................vi
Hình 3.8. Xử lý phiếu ghi điểm thi 58 v xv...................................................vi
Hình 3.9. Nhận dạng phiếu ghi điểm thi 59 v xv.........................................vi
Hình 3.10. Kết quả nhận dạng 59 v xv.........................................................vi
3.2. Một số kết quả 59 v xv............................................................................vi
3.3. Kết luận chương: 60 v xv........................................................................vi
KẾT LUẬN 62 v xv........................................................................................vi
TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 v xvi.................................................................vi
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi xvi.....................vi
DANH MỤC CÁC HÌNH vii xvi...................................................................vi
1. Lý do chọn đề tài: 1 xvi..............................................................................vi
xvii
2. Mục đích nghiên cứu: 2 xvi.......................................................................vi
3. Nhiệm vụ nghiên cứu: 2 xvi.......................................................................vi
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: 2 xvi..................................................vi
5. Phương pháp nghiên cứu: 3 xvi................................................................vi
6. Nội dung của luận văn: gồm có 3 chương 3 xvi.......................................vi
Chương 1. KHÁI QUÁT VỀ NHẬN DẠNG CHỮ VÀ SỐ VIẾT TAY 4
xvi.....................................................................................................................vi
1.1. Giới thiệu về bài toán nhận dạng chữ viết tay 4 xvi.............................vi
1.2. Các bước xử lý ảnh 8 xvi.........................................................................vi
Hình 1.1. Quá trình xử lý ảnh 8 xvi..............................................................vi
Hình 1.2. Các bước cơ bản trong một hệ thống xử lý ảnh 8 xvi................vii
1.3. Một số phương pháp nhận dạng: 11 xvi...............................................vii
Hình 1.3. Siêu phẳng phân chia tuyến tính 16 xvi......................................vii
Hình 1.4. Biên độ và siêu phẳng có biên độ cực đại 16 xvi........................vii
Hình 1.5. Vector hỗ trợ 17 xvi......................................................................vii
Hình 1.6. Ánh xạ phi tuyến và hàm hạt nhân 17 xvi..................................vii
Hình 1.7. Mơ hình nhận dạng ký tự dùng SVM 18 xvi..............................vii
Hình 1.8. Mơ hình Markov ẩn 19 xvi..........................................................vii
Hình 1.9. Đồ thị vô hướng HMM 20 xvi......................................................vii
1.4. Kết hợp các kỹ thuật nhận dạng: 21 xvi..............................................vii
1.5. Đánh giá các phương pháp nhận dạng 22 xvi......................................vii
Chương 2. KỸ THUẬT SVM TRONG NHẬN DẠNG PHIẾU GHI ĐIỂM
THI 26 xvi......................................................................................................vii
2.1. Kỹ thuật SVM 26 xvi..............................................................................vii
Hình 2.1. Phân lớp tuyến tính 26 xvii..........................................................vii
Hình 2.2. Siêu phẳng tách tuyến tính 27 xvii..............................................vii
Hình 2.3. Lề phân cách 28 xvii.....................................................................vii
xviii
Hình 2.4. Lề phân cách lớn nhất 29 xvii......................................................vii
Hình 2.5. Khoảng cách từ điểm dữ liệu đến mặt phân cách 29 xvii.........vii
Hình 2.6. Hình mẫu dữ liệu bị gán nhãn sai 33 xvii...................................vii
Hình 2.7. Biểu diễn các mẫu gán sai nhãn 34 xvii......................................vii
Hình 2.8. Phân nhiều lớp với SVM 37 xvii..................................................vii
2.2. Các thuật toán huấn luyện SVM 39 xvii..............................................vii
2.3. Nhận dạng phiếu điểm với SVM 43 xvii...............................................vii
Hình 2.9. Mẫu phiếu ghi điểm thi 44 xvii....................................................vii
Hình 2.11. Nhị phân hóa ảnh 47 xvii............................................................vii
Hình 2.12. Lọc nhiễu 47 xvii.........................................................................vii
Hình 2.13. Chuẩn hóa kích thước ảnh các số “4” và “6” 47 xvii.............viii
(a) Ảnh gốc, (b) Ảnh sau khi được làm trơn biên. 48 xvii........................viii
Hình 2.14. Làm trịn biên chữ 48 xvii.........................................................viii
Hình 2.15. Làm mảnh chữ. 49 xvii..............................................................viii
Hình 2.16. Hiệu chỉnh độ nghiêng của phiếu điểm. 49 xvii......................viii
Hình 2.17. Tách thơng tin phiếu ghi điểm thi 50 xvii................................viii
2.4. Kết luận chương 52 xvii........................................................................viii
Chương 3. THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH VÀ KẾT QUẢ THỬ
NGHIỆM 52 xvii..........................................................................................viii
3.1. Bài toán nhận dạng phiếu ghi điểm thi 52 xvii...................................viii
Hình 3.2. Huấn luyện Support Vector theo dữ liệu mẫu 56 xvii..............viii
Hình 3.3. Các support vector 56 xvii..........................................................viii
Hình 3.4. Nhận dạng các chữ số với SVM 57 xvii.....................................viii
Hình 3.6. Nhận dạng số viết tay – số 2 57 xvii...........................................viii
Hình 3.7. Nhập phiếu ghi điểm thi 58 xviii................................................viii
Hình 3.8. Xử lý phiếu ghi điểm thi 58 xviii................................................viii
Hình 3.9. Nhận dạng phiếu ghi điểm thi 59 xviii.......................................viii
xix
Hình 3.10. Kết quả nhận dạng 59 xviii.......................................................viii
3.2. Một số kết quả 59 xviii..........................................................................viii
3.3. Kết luận chương: 60 xviii.....................................................................viii
KẾT LUẬN 62 xviii......................................................................................viii
TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 xviii................................................................viii
1. Lý do chọn đề tài: 1..................................................................................viii
2. Mục đích nghiên cứu: 2...........................................................................viii
3. Nhiệm vụ nghiên cứu: 2...........................................................................viii
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: 2......................................................viii
5. Phương pháp nghiên cứu: 3....................................................................viii
6. Nội dung của luận văn: gồm có 3 chương 3.............................................ix
Chương 1. KHÁI QUÁT VỀ NHẬN DẠNG CHỮ VÀ SỐ VIẾT TAY 4. .ix
1.1. Giới thiệu về bài toán nhận dạng chữ viết tay 4...................................ix
1.2. Các bước xử lý ảnh 8...............................................................................ix
Hình 1.1. Quá trình xử lý ảnh 8....................................................................ix
Hình 1.2. Các bước cơ bản trong một hệ thống xử lý ảnh 8.......................ix
1.3. Một số phương pháp nhận dạng: 11......................................................ix
Hình 1.3. Siêu phẳng phân chia tuyến tính 16.............................................ix
Hình 1.4. Biên độ và siêu phẳng có biên độ cực đại 16...............................ix
Hình 1.5. Vector hỗ trợ 17..............................................................................ix
Hình 1.6. Ánh xạ phi tuyến và hàm hạt nhân 17.........................................ix
Hình 1.7. Mơ hình nhận dạng ký tự dùng SVM 18.....................................ix
Hình 1.8. Mơ hình Markov ẩn 19..................................................................ix
Hình 1.9. Đồ thị vơ hướng HMM 20.............................................................ix
1.4. Kết hợp các kỹ thuật nhận dạng: 21......................................................ix
1.5. Đánh giá các phương pháp nhận dạng 22.............................................ix
xx
Chương 2. KỸ THUẬT SVM TRONG NHẬN DẠNG PHIẾU GHI ĐIỂM
THI 26..............................................................................................................ix
2.1. Kỹ thuật SVM 26.....................................................................................ix
Hình 2.1. Phân lớp tuyến tính 26..................................................................ix
Hình 2.2. Siêu phẳng tách tuyến tính 27......................................................ix
Hình 2.3. Lề phân cách 28.............................................................................ix
Hình 2.4. Lề phân cách lớn nhất 29..............................................................ix
Hình 2.5. Khoảng cách từ điểm dữ liệu đến mặt phân cách 29..................ix
Hình 2.6. Hình mẫu dữ liệu bị gán nhãn sai 33...........................................ix
Hình 2.7. Biểu diễn các mẫu gán sai nhãn 34..............................................ix
Hình 2.8. Phân nhiều lớp với SVM 37..........................................................ix
2.2. Các thuật toán huấn luyện SVM 39........................................................x
2.3. Nhận dạng phiếu điểm với SVM 43........................................................x
Hình 2.9. Mẫu phiếu ghi điểm thi 44.............................................................x
Hình 2.11. Nhị phân hóa ảnh 47.....................................................................x
Hình 2.12. Lọc nhiễu 47..................................................................................x
Hình 2.13. Chuẩn hóa kích thước ảnh các số “4” và “6” 47........................x
(a) Ảnh gốc, (b) Ảnh sau khi được làm trơn biên. 48...................................x
Hình 2.14. Làm trịn biên chữ 48...................................................................x
Hình 2.15. Làm mảnh chữ. 49........................................................................x
Hình 2.16. Hiệu chỉnh độ nghiêng của phiếu điểm. 49.................................x
Hình 2.17. Tách thơng tin phiếu ghi điểm thi 50..........................................x
2.4. Kết luận chương 52..................................................................................x
Chương 3. THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH VÀ KẾT QUẢ THỬ
NGHIỆM 52.....................................................................................................x
3.1. Bài tốn nhận dạng phiếu ghi điểm thi 52..............................................x
Hình 3.2. Huấn luyện Support Vector theo dữ liệu mẫu 56.........................x
xxi
Hình 3.3. Các support vector 56.....................................................................x
Hình 3.4. Nhận dạng các chữ số với SVM 57................................................x
Hình 3.6. Nhận dạng số viết tay – số 2 57......................................................x
Hình 3.7. Nhập phiếu ghi điểm thi 58............................................................x
Hình 3.8. Xử lý phiếu ghi điểm thi 58............................................................x
Hình 3.9. Nhận dạng phiếu ghi điểm thi 59...................................................x
Hình 3.10. Kết quả nhận dạng 59...................................................................x
3.2. Một số kết quả 59......................................................................................x
3.3. Kết luận chương: 60.................................................................................x
KẾT LUẬN 62.................................................................................................x
TÀI LIỆU THAM KHẢO 1............................................................................x
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT..............................xii
DANH MỤC CÁC HÌNH............................................................................xiii
1. Lý do chọn đề tài:........................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu:..................................................................................2
3. Nhiệm vụ nghiên cứu:.................................................................................2
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:.............................................................2
5. Phương pháp nghiên cứu:...........................................................................3
6. Nội dung của luận văn: gồm có 3 chương.................................................3
Chương 1. KHÁI QUÁT VỀ NHẬN DẠNG CHỮ VÀ SỐ VIẾT TAY......4
1.1. Giới thiệu về bài toán nhận dạng chữ viết tay.......................................4
1.2. Các bước xử lý ảnh...................................................................................8
Hình 1.1. Quá trình xử lý ảnh........................................................................8
Hình 1.2. Các bước cơ bản trong một hệ thống xử lý ảnh...........................8
1.3. Một số phương pháp nhận dạng:..........................................................11
Hình 1.3. Siêu phẳng phân chia tuyến tính.................................................16
Hình 1.4. Biên độ và siêu phẳng có biên độ cực đại...................................16
xxii
Hình 1.5. Vector hỗ trợ..................................................................................17
Hình 1.6. Ánh xạ phi tuyến và hàm hạt nhân.............................................17
Hình 1.7. Mơ hình nhận dạng ký tự dùng SVM.........................................18
Hình 1.8. Mơ hình Markov ẩn......................................................................19
Hình 1.9. Đồ thị vô hướng HMM.................................................................20
1.4. Kết hợp các kỹ thuật nhận dạng:..........................................................21
1.5. Đánh giá các phương pháp nhận dạng.................................................22
Chương 2. KỸ THUẬT SVM TRONG NHẬN DẠNG PHIẾU GHI ĐIỂM
THI..................................................................................................................26
2.1. Kỹ thuật SVM.........................................................................................26
Hình 2.1. Phân lớp tuyến tính......................................................................26
Hình 2.2. Siêu phẳng tách tuyến tính...........................................................27
Hình 2.3. Lề phân cách.................................................................................28
Hình 2.4. Lề phân cách lớn nhất..................................................................29
Hình 2.5. Khoảng cách từ điểm dữ liệu đến mặt phân cách......................29
Hình 2.6. Hình mẫu dữ liệu bị gán nhãn sai...............................................33
Hình 2.7. Biểu diễn các mẫu gán sai nhãn...................................................34
Hình 2.8. Phân nhiều lớp với SVM..............................................................37
2.2. Các thuật toán huấn luyện SVM...........................................................39
2.3. Nhận dạng phiếu điểm với SVM...........................................................43
Hình 2.9. Mẫu phiếu ghi điểm thi................................................................44
Hình 2.11. Nhị phân hóa ảnh........................................................................47
Hình 2.12. Lọc nhiễu.....................................................................................47
Hình 2.13. Chuẩn hóa kích thước ảnh các số “4” và “6”...........................47
(a) Ảnh gốc, (b) Ảnh sau khi được làm trơn biên.......................................48
Hình 2.14. Làm trịn biên chữ......................................................................48
Hình 2.15. Làm mảnh chữ............................................................................49
xxiii
Hình 2.16. Hiệu chỉnh độ nghiêng của phiếu điểm.....................................49
Hình 2.17. Tách thông tin phiếu ghi điểm thi.............................................50
2.4. Kết luận chương.....................................................................................52
Chương 3. THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH VÀ KẾT QUẢ THỬ
NGHIỆM........................................................................................................52
3.1. Bài tốn nhận dạng phiếu ghi điểm thi.................................................52
Hình 3.2. Huấn luyện Support Vector theo dữ liệu mẫu............................56
Hình 3.3. Các support vector........................................................................56
Hình 3.4. Nhận dạng các chữ số với SVM...................................................57
Hình 3.6. Nhận dạng số viết tay – số 2.........................................................57
Hình 3.7. Nhập phiếu ghi điểm thi...............................................................58
Hình 3.8. Xử lý phiếu ghi điểm thi...............................................................58
Hình 3.9. Nhận dạng phiếu ghi điểm thi......................................................59
Hình 3.10. Kết quả nhận dạng......................................................................59
3.2. Một số kết quả.........................................................................................59
3.3. Kết luận chương:....................................................................................60
KẾT LUẬN....................................................................................................62
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................1
