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38091字硕士毕业论文字符识别和单片机显示

论文类型:硕士毕业论文
论文字数:38091字
论点:汉字,字符,图像
论文概述:

本文是单片机论文,主要论述了在对图像做预处理的基础上进行图像分割,使用灰度图像直方图分析图像的灰度变化,根据对灰度图像的分析,得出应该把阈值选在两个峰值之间的结论。

论文正文:

第一章引言

1.1研究的目的和意义
字符识别应用的重要领域之一是车牌中的字符识别[1-5]。汽车牌照只涉及一些特殊部门(如部队、武警和公安)的地理缩写和简称,牌照总数也很少。由于分辨率的限制,车牌中的汉字容易粘在一起,给字符识别带来一定的困难。它受环境的影响很大,因为其他汉字识别系统一般都是在固定的环境中进行的,甚至主要是在室内,这是一个稳定的照明环境。然而,车牌识别需要在室外全天候条件下进行,存在各种不可预测的干扰,这将导致实际提取字符的位置、大小和厚度出现一定偏差。由于车牌字符识别的特殊性,对实时性的要求远远高于其他字符识别系统。它要求对经过的车辆及时进行图像采集、处理和识别等一系列操作。由于车牌有包括汉字在内的7个字符[6-9],字符分割后,车牌首先根据数字分成7个独立字符,然后逐一识别。在识别过程中,特征提取和选择对识别的准确性至关重要,必须满足以下要求。

1.2国内外研究现状
中国近年来在相关领域也取得了很大进展[16-21],例如:寻找柏树和周军等。2004年提高了发光二极管的显示亮度,使其即使在室外条件下也具有良好的显示效果;邹金生、王仁波和阎正于2006年在[开发了一套单片机汉字显示系统。由于笔画的多样性,汉字一直困扰着汉字显示系统在计算机中的应用。对于近1000个常用汉字,人们很难通过手动确定发光二极管高光的位置来实现准确的汉字显示。这个难题现在已经在[得到了解决。目前,基于赖淑玉等人的图像和字符识别技术是国内外模式识别研究领域的一个热点。他们首先对图像进行灰度化,然后通过脉冲耦合神经网络PCNN特征提取确定合适的参数,对汉字灰度图像进行数字和字母特征提取,方法基于13点网格特征[31-34]。
…..

第二章字符分割和识别

2.1背景介绍
如图2.1所示,计算机图像处理系统和字符识别技术在智能交通管理系统中的应用主要包括以下步骤:图像输入装置、预处理系统、区域搜索和分割系统、字符分割系统、归一化系统、字符特征提取系统和字符识别系统。

2.2车牌字符识别的预处理
为了使图像输入设备采集的图像更容易被计算机识别,原始图像应具有适当的亮度。然而,由于相机通常放置在室外,拍摄角度、离车辆的距离和车辆速度等因素可能会导致车牌模糊和歪斜,因此应该对原始图像进行预处理以消除这些障碍。
MATLAB语言是矩阵实验室的缩写。起初,它只是一组专门解决线性代数问题的程序。后来,由于Mathworks的介入,MATLAB语言成为包括图形图像、可编程宏汇编、IEEE算法、快速解释程序和许多分析命令在内的继承系统,并成为数字信号处理、自动控制理论、动态系统仿真等许多领域的基本工具。现在MATLAB软件还增加了计算数学符号的功能。
BMP(BitMa Picture)格式图像以像素的形式记录,每个像素由红、绿、蓝三原色组成,每个颜色通道用一个8位字节表示。考虑到文件的存储容量和图像处理中使用的大量机器资源,大多数车牌字符识别系统使用不包含颜色信息的灰度图像。灰度图像是具有256个灰度级的黑白图像,这更有利于后续的图像二值化,也大大减少了计算机需要处理的计算量,如图2.4所示。

第三章单片机汉字显示...................19
3.1汉字点阵显示原理.........................................19
第四章字符提取和显示..............................27
4.1各种零件显示电路功能.............................................27
第五章结论.............................................34

第四章字符提取和显示

4.1显示电路的每个部分都起
的作用,因为89C51微控制器的每个功能部分的操作都由时钟信号控制,所以时钟频率也是影响微控制器处理速度的关键因素。由于单片机系统的稳定性直接受到时钟电路的影响,本设计采用内部时钟模式。89C51有一个高增益反相放大器,芯片引脚XTAL1作为输入,XTAL2作为输出。通过用微调电容器和石英晶体振荡器桥接高增益反相放大器的两个引脚,形成稳定的自激振荡器。因为电路中的电容与振荡器的稳定性、启动速率和频率直接相关,所以电路中的电容为22PF。同时,为了尽可能减少寄生电容,电容应安装在尽可能靠近单片机芯片的地方。从图4.1可以看出,这种设计为单片机提供了稳定的频率,因此字母显示不会闪烁。

4.2单片机显示电路软件部分
首先将制作好的26个字母图像放入Matlab安装地址的工作文件夹中,按照字母名称排列顺序,然后打开Matlab软件,将上述程序命令写入窗口,然后按回车键,得到字母A的特征二进制矩阵,图4.4是字母A的特征矩阵图,
这里定义了矩阵T。使用命令t=imread(自动增益控制程序)将Matlab软件工作文件夹中的自动增益控制程序图片读入软件。imshow命令在Matlab窗口中显示读取的图片。m=size(t)命令用于查看矩阵的大小。根据图4.4,可以看出,由Matlab读取的图像a的矩阵大小是16×13。然后按回车键获得图片a的特定二进制矩阵,其中Matlab将用1表示白色部分,用0表示黑色字母部分。在单片机程序中,应注意将这个矩阵反相,然后将其转换成十六进制代码,输入单片机程序中的字母矩阵。
下面的图4.5和4.6是用Matlab在相同条件下提取图像程序得到的字母B和M的二进制矩阵图。
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第五章结论

本文提出了一种字符识别的综合方法。首先,对图像进行预处理,主要包括字符滤波和二值化。在图像预处理的基础上,进行图像分割,利用灰度图像直方图分析图像的灰度变化。基于对灰度图像的分析,得出的结论是阈值应该在两个峰值之间选择,因为阈值太大或太小将影响图像的特性,并且在实验的验证下,阈值应该在180处选择。其次,为了便于识别多个字符,采用图像分割技术将整个图像分割成单个字符图像。图像分割基于水平投影法,通过检测图像在水平轴上的像素投影来确定单个字符的边界。由于字符之间没有0像素,投影值为0,因此只需检测字符周围的0值作为分割边界。第三,汉字点阵的提取可以通过Matlab软件实现,不再依赖于汉字点阵字体,从而开创了汉字显示原创的时代。根据发光二极管汉字显示的原理,研制了由AT89C51控制的发光二极管汉字显示模块。给出了硬件电路图、控制软件和在发光二极管显示屏上显示汉字的过程。该模块易于扩展字体容量和发光二极管显示屏的数量,可以同时显示多个汉字和字符。另外,成本较低,电路和控制方案简单明了,易于实施,具有应用推广价值。这个程序完全是用C语言编写的。它是通用的,易于移植。在实践中取得了良好的效果,汉字显示清晰稳定。第四,本设计选用AT89C51单片机作为逻辑控制系统。其各种功能可以满足设计要求。时钟电路设计采用内部时钟振荡电路。通过将石英晶体振荡器和微调电容器桥接在单片机的引脚XTAL1和XTAL2之间,可以形成稳定的自激振荡器,从而为单片机提供稳定的工作频率。
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参考文献(省略)