联机手写数学公式识别系统的研究与实现

摘要

随着计算机信息技术地飞速发展，现代信息技术运用于教育越来越受到人们的关注，近年来手写识别技术与产品广泛应用于教育教学领域之中。其中，数学公式识别成为近年来兴起的研究热点，但是公式的识别比文字段落的识别困难。其原因在于数学公式具有复杂的二维嵌套结构，并且公式符号含义具有多样性，这使得数学公式在结构分析方面存在很多困难。 联机数学公式识别系统主要包括三个组成部分：字符识别、公式结构分析、公式输出。其中，结构分析的准确性直接影响公式输出的质量，是整个联机数学公式识别系统的关键。 本文第一章介绍了数学公式识别研究的背景，总结了数学公式识别的分类。介绍了联机手写数学公式研究的现状和有关的产品。 第二章中，作者重点介绍了模式识别技术，单个字符识别部分的主要算法。 第三章中，阐述了公式识别的结构分析算法、错误纠正。最后，介绍了数学公式编辑工具MathPlayer。 第四章中，介绍自己怎么设计并实现联机手写数学公式识别系统，对一些关键技术还提出了自己的见解并编写程序在PC机上实现。在字符识别中，使用统计识别方法和神经网络相结合的方法，建立分类器，大大节省了字符识别的时间。还加入了学习的功能，以便以后识别能力的扩展。在结构分析中，采用树转换的方法来分析数学公式的结构，实验表明，这种策略具有较好的适用性。在输出阶段，采用在应用程序中嵌套IE控件，使用MathPlaver实现公式的输出，这种方法有利于实现公式的再利用。 在文章的末尾，阐述使用自己设计的联机手写数学公式识别系统时的实验结果，以及自己设计的系统中存在的问题。作者对本文进行总结，并根据系统中存在的问题，提出下一步的工作情况。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1. 研究背景

1.2. 联机手写数学公式识别的难点

1.2.1.输入设备的非精确

1.2.2.相似字符多

1.2.3.数学公式的复杂结构

1.3. 联机手写数学公式研究的现状与成果

1.4.本文的工作

第二章联机手写数学公式的字符识别

2.1.模式识别概述

2.1.1.数据采集

2.1.2.预处理

2.1.3.特征提取和选择

2.1.4.分类决策

2.2.字符识别

2.2.1.识别算法

2.2.2.特征描述

2.2.3.判别方法

2.3. 多分类器设计

2.4. 本章小结

第三章结构分析

3.1. 结构分析算法

3.2. 错误纠正

3.3. 数学公式的输出显示

3.1.1.数学公式的编辑工具—MathPlayer

3.1.2.数学公式的再现

3.4. 本章小结

第四章程序设计及实现

4.1. 设计思路及模块划分

4.2.字符识别模块

4.3. 构建公式模块

4.4. 公式输出模块

4.5. 基本表达式计算模块

4.6. 本章小结

第五章结果与讨论

5.1. 实验结果

5.2. 总结

5.3. 下一步的工作情况

参考文献

攻读硕士期间发表的文章

致谢

附录