基于手写字符识别的实验成绩录入系统的研究

摘要

中南大学物理实验中心对学生全面开放，倡导学生积极参与物理实验的实际操作。实验报告既是学生对参加的实验课程的总结，也是学校对学生完成实验质量的检验与统计。中南大学每学期都会有几千到上万的学生参与实验课程的操作，单纯的手动录入实验报告成绩消耗时间长，出错率也高。因此，快速高效的对实验成绩进行录入存储是一件急需解决的问题。
　　为解决这些问题，本文使用模板匹配的方法，结合现有的手写字符识别技术，在图像模式识别理论的基础上，开发一套实验成绩录入系统，将学生成绩进行录入和存储。具体的工作内容概要为:
　　1)分析实际问题，提出基于手写字符识别的实验成绩录入系统。分析了系统的功能需求，提出了系统最后需要实现的功能，即获取学号成绩图像功能、识别学号和成绩功能、修改学号和成绩等功能。针对提出的功能需求，进行了相关算法的分析。
　　2)对获取的实验成绩图像进行预处理。实验成绩图像的处理部分包括图像灰度化和二值化、去除噪声、图像的倾斜校正以及图像放大等环节。灰度化是为了减少图像中的色彩信息，降低系统的运算量;去除噪声是为了过滤掉在获取学号和成绩图像过程中掺杂进来的噪声，方便以后的识别;采用Hough变换实现实验成绩图像的倾斜校正和放大，保证成绩图像固定在合理角度范围内，方便正确识别。
　　3) VC编程实现系统对学号和成绩的识别。识别前的关键在于手写学号和成绩的定位，本文采用投影法对学号和成绩字符进行扫描分割，对学号和成绩进行定位;采用粗网格特征提取方法提取学号和成绩的特征值，为系统添加字符模板，利用最小距离判别法对学号和成绩进行分类识别。系统支持手动输入和修改成绩的操作功能，最后对实验成绩录入系统进行了性能分析。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外研究现状

1．3 系统研究的目的

1．4 系统研究的意义

1．5 论文的主要内容和结构

1．5．1 主要内容

1．5．2 论文结构

2 系统的需求与功能分析

2．1 学生成绩管理研究

2．1．1 传统的成绩管理方法

2．1．2 学生成绩管理信息化

2．2 系统的需求分析

2．2．1 概述

2．2．2 系统的功能需求

2．3 系统的流程分析

2．4 系统的界面需求

2．5 本章小结

3 图像的采集与处理

3．1 实验报告图像采集

3．1．1 概述

3．1．2 基于不同摄像头的图像采集

3．1．3 基于不同光照的图像采集

3．1．4 本文采用方法

3．2 图像预处理

3．2．1 图像灰度化

3．2．2 图像二值化

3．2．3 图像去除离散噪声

3．3 图像倾斜校正

3．3．1 基于Hough变换的倾斜估计

3．3．2 倾斜校正

3．4 图像放大

3．5 本章小结

4 手写字符的识别算法

4．1 模板匹配算法概述

4．2 手写学号成绩定位算法

4．2．1 边框定位算法

4．2．2 学号定位算法

4．2．3 成绩定位算法

4．3 特征提取

4．3．1 常用特征提取方法

4．3．2 本文使用的特征提取方法

4．4 手写学号和成绩识别算法

4．5 本章小结

5 系统实现及结果分析

5．1 概述

5．2 手写学号成绩识别

5．2．1 概述

5．2．2 基于不同摄像头的图像识别

5．2．3 基于不同光照的图像识别

5．2．4 识别结果修改

5．2．5 样本添加

5．3 数据库操作

5．3．1 ACCESS数据库的操作

5．3．2 成绩保存

5．4 系统性能分析

5．5 本章小结

6 结论与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

攻读学位期间主要的研究成果

致谢