Phương pháp trích chọn đặc trưng cho bài toán nhận dạng chữ Nôm

1




TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ




Nguyễn Triệu Tuấn




PHƯƠNG PHÁP TRÍCH CHỌN ĐẶC TRƯNG CHO BÀI TOÁN
NHẬN DẠNG CHỮ NÔM




60 48 10



LUẬN VĂN THẠC SĨ



NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN NGỌC BÌNH

Hà Nội - 2013

2




Mục lục
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT 5

DANH MỤC CÁC BẢNG 6

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 7

DANH MỤC CÁC KÝ PHÁP 9

NHỮNG ĐÓNG GÓP CỦA LUẬN VĂN 10

MỞ ĐẦU 12

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 15

1.1 GIỚI THIỆU VỀ CHỮ NÔM 15

 15

 15

1.2 VẤN ĐỀ NHẬN DẠNG CHỮ NÔM 18

 18

 18

 19

1) Tiền xử lý 19

2) Trích chọn đặc trưng 20

3) Huấn luyện 20

4) Tách ảnh chữ 20

5) Dữ liệu mẫu 20

6) Nhận dạng 20

3



CHƯƠNG 2 MỘT SỐ KỸ THUẬT NHẬN DẠNG CHỮ TƯỢNG HÌNH . 22

2.1 NHẬN DẠNG THEO PHƯƠNG PHÁP CỰC ĐẠI HÓA ENTROPY 22

2.2 NHẬN DẠNG THEO MẠNG NƠ-RON 22

2.3 NHẬN DẠNG SỬ DỤNG THƯ VIỆN TESSERACT 24

CHƯƠNG 3 GIỚI THIỆU MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP TRÍCH CHỌN
ĐẶC TRƯNG 27

 27

 32


 33

CHƯƠNG 4 NHẬN DẠNG CHỮ NÔM THEO KHOẢNG CÁCH SOẠN
THẢO DỰA TRÊN KHUNG XƯƠNG VÀ GIẢ KHUNG 38

 38

 38

4.2.1  38

 39

-RON
XUNG KÉP 40

. 46

 46

 47


KHUNG 51

 59

4



 59

 60

 62

CHƯƠNG 5 THỰC NGHIỆM 64

 64

 67

 68

KẾT LUẬN 72

TÀI LIỆU THAM KHẢO 74


5



DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT


Ký hiệu
Diễn giải
Ý nghĩa
BMP
Bitmap
      

CNTT-TT
     
thông


CSDL

     

k-NN
K nearest neighbor


MEM
Maximum Entropy Model

Mô    ác s


OCR
Optical character recognition

PCNN
Pulse-Couple Neuron Netword
-ron xung kép
JPEG
Joint Photographic Experts
Group
 

6



DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1. 
 36
Bảng3.2. 
 37
Bảng 4.1.  55
Bảng 4.2.  58
Bảng 4.3.  58

Bảng 4.4.  59
Bảng 4.5.  59
Bảng 4.6.  61
Bảng 4.7.  61
Bảng 4.8.  61
Bảng 4.9.  62
Bảng 4.10.  62
Bảng 5.1.  69
Bảng 5.2.  70
7



DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1.  16
Hình 1.2.  16
Hình 1.3.  17
Hình 1.4.  19
Hình 2.1. -
Nôm
23
Hình 2.2. Ki 25
Hình 3.1.  27
Hình 3.2. 
Nôm
28
Hình 3.3. 
Nôm
29
Hình 3.4. - 30

Hình 3.5. 
Nôm
30
Hình 3.6.  31
Hình 3.7.  31
Hình 3.8.  31
Hình 3.9.  32
Hình 3.10. 
Nôm
32
Hình 3.11. 
Nôm
33
Hình 3.12. 
Nôm
34
Hình 4.4.  43
Hình 4.5.  43
Hình 4.6.  44
Hình 4.7.  44
Hình 4.8. - 44
Hình 4.9.  46
Hình 4.10.  46
Hình 4.11.   47
Hình 4.12.  47
Hình 4.13.  48
Hình 4.14.  49
Hình 4.15.  50
Hình 4.16. 
Nôm

50
Hình 4.17. 
Nôm
51
Hình 4.18.  51
Hình 4.19.  52
Hình 4.20.  52
Hình 4.21.  57
Hình 4.22.  57
Hình 5.1.

65
Hình 5.2.
Gi, 
66
8



Hình 5.3.
, 
67
Hình 5.4.
 
68
Hình 5.5.  71

9

DANH MỤC CÁC KÝ PHÁP
Ký pháp
Diễn giải
i

j

F

T_H

L

U
-ron trong PCNN
Y
-ron trong PCNN

Ypre
-ron trong PCNN
Tr

T_Ah
 -
ron trong PCNN
T_Bh
 -
ron trong PCNN
Beta

 -ron
trong PCNN






I
h

I
w

H
v
Các bin trong V-Histogram
H
h
Các bin trong H-Histogram
10



NHỮNG ĐÓNG GÓP CỦA LUẬN VĂN


t
 
. 

   ron xung kép (Pulse Coupled Neural Network [15]); Trình
          ; Trình bày
           
Nôm; 
 ;     String edit-distance [11]  
 
 String edit-distance  
 
Trung  , tác


         ánh các nét

    pháp th       


háp String edit-distance
string edit-
distance
-
           
tring edit-distance.


11



 
 






12



MỞ ĐẦU

dài qua 

 
 
.      Nôm
 Nôm  hoàn
         Nôm  
 

NômNôm
 

Nôm n
Nôm 
 ta  Nôm 


 công , máy
tí, 

  c



 

 
  
 

            
,   

 
13





          



Nôm 
         

              
        



 
            7].


            


Nôm trong m
chung. v





 
.
Trong l   chúng tôi trình bày     
  Nôm           

Nôm 
Nôm
 Nôm Nôm
14



              
trong nó. 
Phần mở đầu:

nêu khái quát quá trình phát
Nôm 
Nôm. c
Nôm
Nôm.
Chương 1. Tổng quan:

 Nôm       Nôm   
Nôm và các khái  
, , 
Chương 2. Một số kỹ thuật nhận dạng chữ tượng hình:

n 
th .
Chương 3. Giới thiệu một số phương pháp trích chọn đặc trưng:
            
.
Chương 4. Nhận dạng chữ Nôm theo khoảng cách soạn thảo dựa
trên khung xương và giả khung:

thông qua tính chi phí (string
edit-distance)  
            


  
          string edit-distance
, rõ ràng.
Chương 5. Thực nghiệm.


th 

.
Phần
kết luận:
         
             
theo.
15











Chương 1
TỔNG QUAN
1.1 GIỚI THIỆU VỀ CHỮ NÔM
1.1.1 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN

Nôm , 
Nôm 
11 
14 Nôm Nôm 
Nôm 



 Nôm c
s ghi 
 .
            

    L       
             
 

Nôm. 
 Nôm, nh            

1.1.2 CẤU TRÚC CHỮ NÔM
Nôm  ra trên  Hán - 
Nôm        Nôm  
16



 
Nôm 
Nôm 
-

  [1]

Hình 1.1 
-

  [1]

Hình 1.2 
17



Xét theo  Nôm 17 
  20           [2]


Hình 1.3. hình Nôm
 hình hình 
Chình 2 

 C
hình 3 
hình t C
hình 4 
         
hình 
hình 
hình . hình 


hình 

- 
hình 

         

hình 
18





1.2 VẤN ĐỀ NHẬN DẠNG CHỮ NÔM
1.2.1 TẦM QUAN TRỌNG CỦA BÀI TOÁN NHẬN DẠNG CHỮ NÔM
           
   Nôm   
   
NômNôm,
các 
Nôm  T 
Nôm
Nôm 
Nôm   



 
             hàng

 

 Do cNôm 


Nôm 
   
         Nôm    
l 
  
ú
1.2.2 MÔ HÌNH NHẬN DẠNG CHỮ NÔM TỔNG THỂ
            
               
  
.1.
19





Hình 1.4. Mô hình  

 
CSDL) 
 
             quá
 
  
 
mô- p

Trong khuô ô-un 


1.2.3 MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN TRONG NHẬN DẠNG CHỮ NÔM
1) Tiền xử lý

-
20





2) Trích chọn đặc trưng
        
 -1






hung c
--and-


3) Huấn luyện


4) Tách ảnh chữ



5) Dữ liệu mẫu

n

6) Nhận dạng
              

 
Tổng kết chương 1
      
             
21




        


theo  


22

Chương 2
MỘT SỐ KỸ THUẬT NHẬN DẠNG CHỮ TƯỢNG HÌNH
2.1 NHẬN DẠNG THEO PHƯƠNG PHÁP CỰC ĐẠI HÓA ENTROPY

 
            
ng rõ ràng mô hình cho 

 
i hóa entropy 
hình maximum entropy [8]         
   
              
 entropy [8]
xác s


, 
hình 

. V í c
    xác s         
     có xác s       
.
2.2 NHẬN DẠNG THEO MẠNG NƠ-RON
    n-ron
    n-   

     .    
23





-
theo cá
  -ron       
       -ron       

             

 -
ron 
Trong nghiên cu [3] nhóm nghiên cu nhn dng ch Nôm ca
i hc Công nghi hc Quc gia Hà Ni 
nhn dng ch Nôm bng mng -ron vi mô hình mng có 24x24 -
ron  tng vào  biu din nh 24x24 pixel, 16 -ron  tng ra 
Nôm, tng n có th u chnh s lp
và s ng -ron  ci tin t  và  chính xác khi nhn dng
(hình 2.1). Mô hình mng này s dng hàm chuyn (2.1)


Hình 2.1. -
Nôm

          .   
{(X

s
,Y
s
, X
s

(2.1)

24



Nôm, Y
s


Outs= f(X
s
,W
s
) =Y
s

            .


s


s



;
K





.
theo string-edit distance 
             


2.3 NHẬN DẠNG SỬ DỤNG THƯ VIỆN TESSERACT
Tesseract 
 ,            


           
        
(    

2.2.
25



Phân tích thành
phần kết nối

Tiền xử lý
Ảnh đầu
vào
Tìm ra các dòng
văn bản và từ
Đường viền
các ký tự
Tìm ra các dòng
văn bản và từ
Các đường bao ký
tự được tổ chức
thành các từ
Nhận dạng từ 1Nhận dạng từ 2
Bộ tách ký tự Bộ kết hợp ký tự
Bộ phân lớp ký tự
tĩnh
Từ điển
Bộ phân lớp
thích nghi
Bộ phân tích
số
Từ thích hợp

Hình 2.2. .


           
             

 

  



Tesseract dùng -NN)  
 có n A
1
(x), A
2
(x), …, A
n
(x)). Thì
x y 
D(x, y) =



n
i
ii
yAxA
1
2
))()((
(2.2)


Tesse



 

