Luận văn:Nghiên cứu ứng dụng đường cong tham số B-Spline vào nhận dạng chữ số viết tay

Chia sẻ: Nhung Thi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:26

Thêm vào BST

Báo xấu

109
lượt xem 21
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Việc phát triển NURBS được bắt đầu từ những năm 1950 bởi những kĩ sư cần các biểu diễn toán học chính xác của các bề mặt tự do như vỏ của tàu thủy, bề mặt bên ngoài của tàu không gian vũ trụ, và vỏ ôtô, những thứ mà có thể sản xuất lại một cách chính xác bất cứ khi nào bằng kĩ thuật. Trước đó, loại bề mặt như vậy chỉ được biểu diễn bởi một mô hình tạo bởi một người thiết kế mỹ thuật công nghiệp....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn:Nghiên cứu ứng dụng đường cong tham số B-Spline vào nhận dạng chữ số viết tay

1 B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O Đ I H C ĐÀ N NG CAO BÁ THÀNH NGHIÊN C U NG D NG ĐƯ NG CONG THAM S B-SPLINE VÀO NH N D NG CH S VI T TAY Chuyên ngành: KHOA H C MÁY TÍNH Mã ngành: 60.48.01 TÓM T T LU N VĂN TH C SĨ K THU T
2 Chương trình ñư c hoàn thành t i Đ I H C ĐÀ N NG Ngư i hư ng d n khoa h c: TS. Nguy n T n Khôi Ph n bi n 1: PGS.TS. Tăng T n Chi n Ph n bi n 2: TS. Trương Công Tu n Lu n văn ñư c b o v trư c H i ñ ng ch m Lu n văn t t nghi p th c sĩ K thu t h p t i Đ i h c Đà N ng vào ngày 03 tháng 03 năm 2012
1 M Đ U 1. Lý do ch n ñ tài Hi n nay công ngh thông tin phát tri n r t m nh, ñã ñi sâu vào m i thành ph n trong xã h i và máy tính ñã tr thành công c ñ c l c không th thi u trong nhi u lĩnh v c, nó giúp chúng ta lưu tr các d li u m t cách hi u qu và ñ c bi t là các tài li u ñã ñư c s hóa. Trong nhi u lĩnh v c thu c ngành Công ngh thông tin thì Trí tu nhân t o là lĩnh v c ñư c quan tâm hàng ñ u hi n nay và ñư c ñánh giá s phát tri n r t m nh trong tương lai. Lĩnh v c Trí tu nhân t o nói chung, bài toán nh n d ng ch vi t tay nói riêng ñã ñư c nhi u nhà nghiên c u quan tâm vì ý nghĩa th c ti n to l n c a nó. Trong ñi u ki n th c t hi n nay còn r t nhi u các trư ng h p nh n thông tin qu n lý thông qua các bi u m u và ngày m t nhi u các tài li u quan tr ng v n còn ñư c lưu tr trên gi y. Trong các trư ng h c phi u ñi m hay ñăng ký thông tin ñ u vào c a h c sinh, sinh viên ñư c lưu tr các bi u m u trên gi y, cũng như các cơ quan qu n lý khi nh n thông tin c a ngư i dân ñ x lý cũng t các bi u m u ... Đ ph c v cho công tác ch nh s a, tra c u, in n và qu n lý t t thì các cơ quan, trư ng h c... c n ph i s hóa các thông tin này ñ lưu tr trên máy tính. Đ gi i quy t bài toán trên, thông thư ng có hai cách th c hi n: Cách 1: Quét tài li u vi t tay trên gi y thành file nh và lưu vào máy tính. Nhưng như th thì không th ch nh s a, tra c u hay qu n lý t t các thông tin này. Cách 2: S hóa th công các tài li u vi t tay trên gi y. Cách này m t r t nhi u th i gian và chi phí. T k t qu trên, chúng ta th y r ng s hóa tài li u c n ph i có công c t ñ ng là c p bách, nh m gi m thi u th i gian và chi
2 phí. Phương pháp B-Spline t ra ưu th hơn m t s phương pháp khác ch , khi ra quy t ñ nh nh n d ng c a m t s phương pháp khác ñư c cài ñ t t nh trong chương trình, mu n b sung thêm m t s m u m i ph i thi t k l i chương trình. Trong khi ñó v i phương pháp B-Spline ch c n ta cung c p các m u m i và cho máy h c là ta b sung vào b nh nh ng ki u d li u m i, vi c này không nh hư ng ñ n c u trúc chương trình ban ñ u. Xu t phát t nh ng v n ñ trên, vi c ti n hành ñ tài “Nghiên c u ng d ng ñư ng cong tham s B-Spline vào nh n d ng ch s vi t tay” là r t c n thi t. 2. M c tiêu nhi m v c a ñ tài M c tiêu c a ñ tài là nghiên c u ng d ng ñư ng cong tham s B-spline ñ máy h c các ký t m u có c u trúc m và xây d ng h th ng cho phép nh n d ng m t s tài li u t file nh nh m giúp s hóa tài li u t ñ ng và nhanh chóng. Xây d ng ng d ng cho phép ñưa vào t p tin bitmap c a m t b ng ñi m và xu t ra mã s h c sinh, ñi m tương ng c a h c sinh ñó trư ng THPT s 1 Nghĩa Hành, t ñó tri n khai cho các trư ng. Các nhi m v c th c a ñ tài bao g m Nghiên c u lý thuy t v ñư ng cong tham s B-spline. Nghiên c u lý thuy t x lý nh, áp d ng vào bư c ti n x lý nh ( nh Bitmap c a ký t ). Nghiên c u cho máy h c và nh n d ng ký t b ng phương pháp s d ng ñư ng cong tham s B-spline qua các tham s ñ c trưng như: ñ nh ñi u khi n, vectơ nút. Nghiên c u xây d ng ng d ng nh n d ng ch và s vi t tay s d ng ñư ng cong B-spline và ng d ng vào ñ nh p ñi m t ñ ng. 3. Đ i tư ng và ph m vi nghiên c u Đ i tư ng nghiên c u
3 Đư ng cong tham s B-spline. Lý thuy t x lý nh. K thu t nh n d ng ký t vi t tay bao g m: nh n d ng ch và s vi t tay. Ngôn ng l p trình C#. Ph m vi nghiên c u Nghiên c u các lý thuy t toán h c c a ñư ng cong B-Spline có th áp d ng vào phương pháp nh n d ng ký t vi t tay. Nghiên c u các phương pháp, thu t toán ñơn gi n ph c v cho vi c ti n x lý nh ký t . Cho phép ngư i dùng ñưa nh ký t ñ máy h c cũng như nh n d ng. Đ i v i nh n d ng ch vi t tay ch cho máy h c và nh n d ng các ký t s t “0” ñ n “9” và các ký t ch cái. 4. Phương pháp nghiên c u Đ tài nghiên c u v ñư ng cong B-spline và x lý nh ñ x lý d li u nh ñ u vào. T ñó ñ xu t phương pháp, gi i thu t và xây d ng ng d ng nh n d ng ký t vi t tay. Đ làm rõ v n ñ trên, lu n văn s d ng phương pháp nghiên c u lý thuy t và th c nghi m. Nghiên c u lý thuy t Đư ng cong tham s B-spline. X lý nh. Các mô hình t ch c lưu tr d li u. Nghiên c u th c nghi m Thu th p tài li u và thông tin liên quan ñ n ñ tài. L a ch n mô hình, cách ti p c n phù h p v i n i dung. Đ xu t qui trình nh n d ng dùng ñư ng cong tham s B-spline.
4 Tri n khai xây d ng chương trình. Ki m th , nh n xét và ñánh giá k t qu c a h th ng. 5. Ý nghĩa khoa h c và th c ti n Áp d ng k thu t ñư ng cong tham s B-spline vào nh n d ng ch vi t tay và ng d ng cho nh n d ng ñi m s t b ng ñi m trư ng h c. ng d ng nh n d ng b ng ñi m ph c v nh p ñi m t ñ ng t i trư ng THPT s 1 Nghĩa Hành. Tr giúp cho giáo viên và nhà trư ng ñ m t th i gian và kinh phí cho vi c nh p các b ng ñi m vào máy tính. 6. B c c c a lu n văn B c c lu n văn g m ba chương ñư c tóm t t như sau Chương 1 - Cơ s lý thuy t Chương này trình bày nh ng cơ s lý thuy t có liên quan ñ tài như: Tìm hi u ñư ng cong B-spline và x lý nh ñ áp d ng cho nh n d ng ch vi t tay. Chương 2 - Gi i pháp ng d ng ñư ng cong B-spline vào nh n d ng Trong chương này, gi i thi u gi i pháp quá trình nh n d ng ch vi t tay, phương pháp và gi i thhu t dùng trong nh n d ng ch vi t. Chương 3 - Xây d ng h th ng và th nghi m Phân tích các ch c năng c a h th ng, thi t k ki n trúc h th ng và th c hi n xây d ng ng d ng theo cách th c áp d ng ñư ng cong B-spline vào nh n d ng ch vi t tay, sau ñó th nghi m và ñánh giá k t qu ñ t ñư c c a chương trình.
5 CHƯƠNG 1 - CƠ S LÝ THUY T Chương này gi i thi u v cơ s lý thuy t có liên quan ñ n ñ tài, làm n n t ng nh m h tr xây d ng ng d ng ñ t ra c a ñ tài sau này, g m các n i dung sau - Gi i thi u m t s phương pháp nh n d ng ch vi t tay dang ñư c s d ng hi n nay. - Cơ s lý thuy t v ñư ng cong tham s B-spline. - Gi i thi u cách thu nh n nh, tách ký t , nh phân hóa ký t , tìm xương và gi m s ñi m bi u di n ký t . 1.1. M t s phương pháp nh n d ng ch vi t tay 1.1.1. Phương pháp nh n d ng s d ng lư i 1.1.2. Phương pháp nh n d ng b ng chia mi n và ño m t ñ 1.1.3. Phương pháp nh n d ng b ng phân tích ñư ng ñơn 1.1.4. Phương pháp nh n d ng b ng phân tích ñư ng biên 1.2. X lý nh cho nh n d ng ch vi t 1.2.1. Nh ng v n ñ cơ b n trong x lý nh 1.2.1.1. Đi m nh 1.2.1.2. Đ phân gi i c a nh 1.2.1.3. M c xám c a nh 1.2.1.4. Đ nh nghĩa nh s 1.2.1.5. Quan h gi a các ñi m nh 1.2.2. L c nhi u Đ làm ñư c ñi u này chúng tôi dùng m t b l c gi ng như l c Medial nghĩa là dùng m t ma tr n 3x3 quét kh p nh bitmap. Th c ra b l c này chính là ánh x ñi t nh ngu n A sang file nh ñích B ñ nh b i [1]
6  2 2 1 nÕu ∑∑ W (i, j) ≥ 3 W (i, j) =  i = −1 j= −1 0 tr−êng hîp kh¸c  Th nhưng vi c l c nhi u trong fiel nh có th làm m t d u ch m c a ch i ho c ch j. Do ñó trong m t s trư ng h p không th kh nhi u[1][3]. 1.2.3. Nh phân hóa ký t Trong ñ h a máy tính, màu c a m t ñi m nh v i ñ nh d ng nh RGB ñư c xác ñ nh b i ba ch s : R: Red (ñ ), G: Green (L c - xanh lá cây), B: Blue (Lam - xanh da tr i). R, G, B n m trong kho ng [0..255]. Đ xác ñ nh ñ sáng c a ñi m nh, ta s d ng công th c[1] L = 0.299*R + 0.587*G + 0.114*B Ta s quy ư c n u L ≥ 0.8 s là pixel tr ng và ngư c l i s là pixel ñen, t ñó ta có ma tr n nh phân c a hình nh. 1.2.4. Phân tách ký t Quá trình phân tách ký t , tr i qua hai bư c: Xác ñ nh t a ñ c a các hàng ký t và xác ñ nh t a ñ c c trái và c c ph i c a các ký t trên m t hàng. Đ xác ñ nh t a ñ trên và dư i c a m t hàng ký t , ta s d ng m t ñư ng th ng quét t trên xu ng dư i ma tr n nh phân c a ký t . N u ñư ng th ng này g p m t pixel ñen (0) ta ñánh d u t a ñ c c trên c a hàng. Ta ti p t c quét cho ñ n khi g p m t hàng tr ng (không có pixel ñen nào trên hàng), ta ñánh d u c c dư i c a hàng, t ñó ta xác ñ nh ñư c t a ñ c a hàng, ti p t c quá trình cho ñ n h t chi u dài th ng ñ ng c a ma tr n nh phân. Áp d ng phương pháp tương t theo chi u d c cho t ng hàng ta xác ñ nh ñư c t a ñ c c
7 trái và c c ph i c a t ng ký t . Xác ñ nh các c c c a ký t ñư c minh ho hình 1.5 sau 1.2.5. Tìm xương ký t 1.2.6. Gi m s ñi m bi u di n ký t 1.3. Đư ng cong B-spline 1.3.1. Phương trình và tính ch t c a ñư ng cong B-spline Đư ng cong B-Spline xác ñ nh b i công th c [10][11][12] n P(t) = ∑ Ni,k (t)Bi t min ≤ t < t max , 2 ≤ k ≤ n + 1 (1.1) i=0 Trong ñó: - Bi là t p h p n + 1 ñi m ki m soát, k là c p c a ñư ng cong - Ni,k là hàm cơ s B-Spline b c k-1 Hàm cơ s B-Spline th i là Ni,k(t) ñư c ñ nh nghĩa b i phương trình ñ quy sau 1 nÕu t i ≤ t < t i+1  N i,0 (t) =  0 tr−êng hîp kh¸c  (t − ti ) (t − t) v i Ni ,k ( t ) = N i , k −1 ( t ) + i + k N i +1, k −1 ( t ) (1.2) t i + k −1− t i t i + k − t i +1 (quy ư c: 0/0 = 0) vectơ nút là [ti, ..., tm] là m t dãy s nguyên tăng d n t0 < t1 < … < tm-1 1.3.2. Các d ng vectơ nút 1.3.2.1. Vectơ nút d ng ñ ng nh t
8 1.3.2.2. Vectơ nút d ng ñ ng nh t m 1.3.3. Đi u khi n hình d ng c a ñư ng cong B-Spline 1.3.4. Thêm nút vào vectơ nút Cho ñư ng cong B-Spline ñư c ñ nh nghĩa b i công th c[10][11][12] n P ( t ) = ∑ N i ,k ( t )Bi i=0 V i vectơ nút [T] = [t0 t1 … tn+k] Sau khi thêm nút vào vectơ nút, ta có m t ñư ng cong m i m R ( y) = ∑ M j,k ( y)c j j=0 V i vectơ nút [Y] = [y0 y1 … ym+k] Gi s m > n. M c ñích là xác ñ nh các ña giác ki m soát m i Cj sao cho P(t) = R(y). Theo thu t toán c a Oslo[12] ta có n C j = ∑ α ik, j B i 0 ≤ i < n, 0 ≤ j < m (1.3) i=0 Hàm α ik, j ñư c tính như sau 1 nÕu t ≤ y < t  α ik, j =  i i i+1 0 tr−êng hîp kh¸c  ( y j+ k −1 − t i ) ( y j+ k −1 − t i + k ) và αik, j = α ik, −1 + αik+−11 ( t ) (1.4) t i + k −1− t i t i + k − t i +1 j n ∑α i =0 k i, j =1 1.3.5. Các phép bi n ñ i affine ñ i v i ñư ng cong B-spline
9 1.3.5.1. Phép quay quanh g c t a ñ 1.3.5.2. Phép l y ñ i x ng qua tr c t a ñ 1.3.5.3. Phép bi n ñ i t l hay phóng to, thu nh (Scale) 1.3.5.4. Phép bi n ñ i tuy n tính và t a ñ Homogeneous 1.3.5.5. Phép quay quanh m t ñi m b t kỳ M 1.3.5.6. Phép l y ñ i x ng qua ñư ng th ng b t kỳ 1.4. K t chương Đư ng cong B-spline có nhi u ưu ñi m hơn so v i các ñư ng cong khác. Thông qua các ña th c tham s xác ñ nh riêng r trên m t s ñi m ki m soát lân c n v i s b c tuỳ ý không ph thu c vào s lư ng các ñi m ki m soát, có nghĩa khi d ch chuy n ñi m ki m soát c a ñư ng cong thì ch m t vài phân ño n lân c n c a ñi m ki m soát ñó b nh hư ng ch không ph i toàn b ñư ng cong. Đư ng cong B-spline b t bi n ñ i v i các phép bi n ñ i affin và ñ c bi t là b t bi n v i phép bi n ñ i homogeneous (t c là phép chi u ph i c nh) nghĩa là khi ta mu n bi n ñ i ñư ng cong B-spline ta ch c n th c hi n phép bi n ñ i trên các ñi m ki m soát c a ñư ng cong ñó.
10 NG D NG ĐƯ NG CONG B- CHƯƠNG 2 - SPLINE VÀO NH N D NG CH VI T TAY Trong chương này, t p trung gi i quy t các công vi c sau - Đưa ra ý tư ng và gi i pháp nh n d ng ch vi t tay ng d ng ñư ng cong B-spline. - Đưa ra gi i thu t và phương pháp s d ng trong quá trình nh n d ng ch vi t tay. 2.1. Gi i pháp nh n d ng 2.1.1. Ý tư ng nh n d ng Trong quá trình nghiên c u ñư ng cong B-spline chúng tôi nh n ra r ng phương pháp xây d ng ñư ng cong là khá hi u qu . Theo ñó ta ch c n xác ñ nh m t s h u h n các ñi m ki m soát (Control points) và t các ñi m ki m soát này ta d dàng xây d ng nên ñư ng cong B-spline. Tính ch t quan tr ng c a ñư ng cong B-spline là b t bi n v i các phép bi n ñ i Affine (phép t nh ti n, phép co và phép quay) nghĩa là chúng ta mu n co ñư ng cong B-spline ta ch c n co các ñi m ki m soát c a chúng mà ñư ng cong không b bi n d ng. Ý tư ng chính - Cho máy h c các ký t m u: ñ c t t p tin nh các ký t c n h c sau ñó x lý, xác ñ nh các vector ki m soát c a chúng và lưu lên t p tin d li u. - Đ c ký t mu n nh n d ng t t p tin nh ký t , x lý và tìm các vector ki m soát c a chúng. Đ i sánh các vector ki m soát c a ký t c n nh n d ng v i các vector ki m soát c a ký t mà máy ñã h c và ñưa ra k t qu .
11 M t s trư ng h p c n ph i xét thêm là các ký t có th không b ng nhau v kích thư c, có th b vi t nghiêng... Trư ng h p 1: Ký t có kích thư c khác nhau D a trên tính ch t b t bi n v i phép bi n ñ i Affine (phép t nh ti n, phép thu nh , phép phóng to, phép quay). Ta ch c n co hay phóng l n ký t ñó v m t khung chu n, nghĩa là ta ch vi c phóng to hay thu nh các ñi m ki m soát c a chúng. Trư ng h p 2: Ký t không ch ng khít lên nhau khung chu n Lúc này chúng ta có th t nh ti n thăm dò (t nh ti n qua trái, qua ph i, lên hay xu ng) cho ñ n khi chúng ch ng khít lên nhau, lúc này sai s kho ng cách là nh nh t. Trư ng h p 3: Ký t vi t nghiêng Trong trư ng h p này ta có th s d ng phép quay ký t thăm dò. N u ta quay theo chi u dương mà sai s kho ng cách (dùng ñ ño Euclide) so v i ký t m u mà t t hơn thì ta ti p t c quay theo hư ng này, không t t hơn thì ta quay theo chi u ngư c l i. 2.1.2. Phương pháp nh n d ng ký t vi t tay Phương pháp ng d ng ñư ng cong B-spline vào nh n d ng ch vi t tay bao g m các bư c ñư c mô t như sau
12 2.1.2.1. Thu nh n nh ký t nh ký t có th ñư c thu nh n b ng máy Scanner, Webcam, ho c các thi t b thu nh n nh thông d ng khác và ñư c lưu dư i d ng file nh. 2.1.2.2. Ti n x lý nh Quá trình ti n x lý nh ký t bao g m các bư c sau: - L c nhi u là công ño n quan tr ng trong x lý nh, làm cho nh t t hơn ñ ng d ng vào xác ñ nh s hàng và s c t ñ t hi u qu cao hơn. - Nh phân nh là chuy n nh bitmap thành ma tr n nh phân ñ ng d ng vào các công ño n sau hi u qu hơn, như tìm xương, phân tách ký t ... - Phân tách thông tin ra kh i ñ i tư ng hình h c nh m m c ñích tách các ký t ra kh i ñ i tư ng hình h c ñ l y riêng ph n ký t n m trong các khung bi u m u. - Phân tách ký t là tách t ng ký t m t ñ áp d ng vào tìm xương và tìm các vectơ ki m soát sau này.
13 - Tìm xương nh m m c ñích gi m thi u s lư ng ñi m bi u di n c a ñư ng cong, ñ thu n ti n cho vi c tìm ñi m ki m soát c a ký t và ñ i sánh sau này. - Gi m s lư ng ñi m bi u di n nh m c ñích là gi m thi u không quan lưu tr và thu n ti n cho vi c ñ i sách trong nh n d ng sau này. 2.1.2.3. Xây d ng ñư ng cong B-Spline Có r t nhi u cách ñ xây d ng ñư ng cong B-spline d a trên t p ñi m ki m soát c a chúng, trong lu n văn ñ xu t áp d ng phương pháp phân rã (subdivision) ñ xây d ng ñư ng cong tham s B-spline[15]. Phương pháp phân rã ñư ng cong B-spline b c 3 d a trên thu t toán phân chia khung ña giác ñi u khi n. B ng cách chèn liên ti p các ñ nh m i vào khung ña giác ban ñ u ta ñư c khung ña giác m i có nhi u ñi m hơn, và ti m c n ñư ng cong B-spline[15]. - Thu t toán phân chia (Subdivision) khung ña giác ñi u khi n[15]
14 Cho ña giác có n ñi m ki m soát P k = {P0k , P1k , ..., Pnk−1 } (k ∈ N). Các bư c xây d ng ñư ng cong B-spline b c ba th c hi n như sau Xác ñ nh các ñi m m i gi a m i c nh c a ña giác ki m soát d a trên công th c [2.2a và 2.2b] sau bư c (k + 1) chúng ta có ñư c ñư ng cong P k +1 = {P k } và ñi m {Pik } ñư c tính như sau i i = 0..m 1 3 1 P2ki+1 = Pik 1 + Pik + Pik 1 −1 − + cho i = 1 .. n − 2 (2.2a) 8 4 8 1 k 1 k P2ki+1 = Pi + Pi +1 cho i = 0 .. n − 2 (2.2b) 2 2 Khi s bu c k tăng lên, các ñi m ki m soát s ti m c n v i ñư ng cong B-spline. trên chúng ta ñã t o ñư c ñư ng cong tham s B-spline áp d ng phương pháp phân rã. Bài toán ngư c l i, t c là t t p các ñi m n m trên ñư ng cong, c n ph i xác ñ nh các ñi m ki m soát c a chúng. - Thu t toán tái t o (Inverse Subdivision) khung ñi u khi n c a ñư ng cong B-spline t m t t p ñi m cho trư c[15]
15 k = 3 ta thu ñư c m t khung ñi u khi n có 5 ñ nh, t ñó ta có th xây d ng ñư c ñư ng cong B-spline b c 3. T các ñ nh ban ñ u, tính ngư c các ñ nh d a trên công th c sau 1 1 Pik = − P2ki+12 + 2P2ki+1 − P2ki+1 cho − −1 +1 i = 1 .. n − 2 (2.3a) 2 2 Pik = 2P2ki+1 − Pik 1 + cho i=0 (2.3b) Pik = 2P2ki+12 − Pik 1 − − cho i = n −1 (2.3c) 2.1.2.4. Đ i sánh ký t c n nh n d ng v i m u cho trư c Qui trình ñ i sánh m u bao g m các bư c sau[11][12] - Dùng ñ ño kho ng cách Euclide ñ ñ i sánh v i các vectơ ki m soát c a ký t c n nh n d ng v i t p vectơ m u ñ tìm ra ký t gi ng nh t. - Trư ng h p các vectơ c a ký t c n nh n d ng ít hơn các vectơ m u thì làm m n ñư ng cong b ng cách thêm ñi m ki m soát. 2.1.2.5. Xu t k t qu
16 2.2. Phương pháp và gi i thu t s d ng trong nh n d ng 2.2.1. Phương pháp phân tách ký t ra kh i ñ i tư ng hình h c Xác ñ nh các ñư ng ngang c a b ng ñi m 1) S d ng m t ñư ng th ng ngang quét t trên xu ng ñ n khi ñ ng ñư ng k ngang c a b ng ñi m là liên ti p các pixel ñen (0) theo chi u ngang c a ñư ng th ng. 2) Ti p t c quét ñ n khi nét c a ñư ng th ng g p liên ti p các pixel tr ng (1) thì ñánh d u to ñ c c trên c a ñ i tư ng hình h c. 3) Ti p t c cho ñư ng th ng quét ñ n khi g p liên ti p các pixel ñen (0) thì ñánh d u to ñ c c dư i c a ñ i tư ng hình h c. 4) L p l i bư c 1 cho ñ n h t chi u dài ñư ng th ng ñ ng. Tương t phương pháp trên ta xác ñ nh ñư c c c trái và c c ph i c a ñ i tư ng hình h c. 2.2.2. Thu t toán phân tách ký t Đ phân tách ký t , ta ph i tr i qua hai giai ño n: Xác ñ nh t a ñ c a các hàng ký t và xác ñ nh t a ñ c c trái và c c ph i c a các ký t trên m t hàng. Xác ñ nh t a ñ c c trên và c c dư i c a m t hàng ký t 1) Ta s d ng m t ñư ng th ng ngang quét t trên xu ng dư i ma tr n nh phân c a ký t . 2) N u ñư ng th ng này g p m t pixel ñen (0) ta ñánh d u t a ñ c c trên c a hàng. 3) N u ñư ng th ng này g p m t hàng tr ng (không có pixel ñen nào trên hàng), ta ñánh d u c c dư i c a hàng. 4) L p l i bư c 1 ñ n h t chi u dài ñư ng th ng ñ ng c a ma tr n nh phân nh. Tương t phương pháp trên ta xác ñ nh ñư c c c trái và c c ph i c a ký t
17 2.2.3. Đo kho ng cách các vectơ ki m soát L n lư t ñi qua các m u chu n ñã ñư c h c, ta th c hi n co ho c phóng to ký t c n nh n d ng v khung chu n r i m i b t ñ u ñ i sánh. S d ng ñ ño kho ng cách Euclide ñ ño s sai khác gi a các vectơ ki m soát v i nhau. G i hai vectơ ki m soát ñó là p = (p1, p2, .., pn) và q = (q1, q2, .., qn), ta xem p và q là hai ñi m trong không gian Euclide n chi u, thì kho ng cách t p ñ n q ñư c tính b ng[11][12] n E ( p, q ) = ∑ (p − q ) i =1 i i 2 (2.4) Trư ng h p n u ñ dài c a hai vectơ ki m soát khác nhau, gi s p có ñ dài n, q có ñ dài m v i m > n thì ta c n b sung vào p v i k = m - n ñi m ki m soát n a ñ cho ñ dài c a hai vectơ b ng nhau. Cách thêm ñi m ki m soát tham kh o t i [11][12]. 2.3. K t chương Trong chương này trình bày gi i thu t s d ng ñư ng cong B- Spline vào nh n d ng ch và s vi t tay. Cho máy h c các ký t m u t file bitmap, x lý và xác ñ nh các vectơ ki m soát c a chúng và lưu lên file d li u. Đ c ký t mu n nh n d ng t file bitmap, x lý và tìm các vectơ ki m soát c a chúng, ñ i sánh các vectơ ki m soát c a ký t c n nh n d ng v i các vectơ ki m soát c a ký t mà máy ñã h c và cho ra k t qu . Phương pháp B-Spline t ra ưu th hơn m t s phương pháp khác ch , khi ra quy t ñ nh nh n d ng c a m t s phương pháp
18 khác ñư c cài ñ t t nh trong chương trình, mu n b sung thêm m t s m u m i ph i thi t k l i chương trình. Trong khi ñó v i phương pháp B-Spline ch c n ta cung c p các m u m i và cho máy h c là ta b sung vào b nh nh ng ki u d li u m i, vi c này không nh hư ng ñ n c u trúc chương trình ban ñ u. CHƯƠNG 3 - XÂY D NG H TH NG NH N D NG CH VI T TAY Trong chương trư c, lu n văn ñã gi i thi u v phương pháp nh n d ng ng d ng ñư ng cong tham s B-spline, x lý d li u t file nh và m t s gi i thu t trong nh n d ng. Chương này t p trung vào vi c phân tích và thi t k h th ng, xây d ng, th nghi m ng d ng và t ñó ñánh giá k t qu ñ t ñư c. 3.1. Phân tích và thi t k h th ng 3.1.1. Ch c năng máy h c ký t m u 3.1.2. Ch c năng nh n d ng 3.1.3. Ki n trúc t ng th c a h th ng Mô hình ki n trúc t ng th h th ng nh n d ng ch vi t tay.