联机手写数学公式识别系统的研究与实现

联机手写数学公式识别系统的研究与实现

论文摘要

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MathPlayer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。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 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
  • 3.4 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 1 本系统字符集
  • 附录 2 举例说明
  • 相关论文文献

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