人—机交互中手绘图形的联机识别方法研究

人—机交互中手绘图形的联机识别方法研究

杨兵[1]2002年在《人—机交互中手绘图形的联机识别方法研究》文中认为手绘图形的联机识别技术是提高人—机交互智能化水平的一项关键技术,在工业、军事和科学研究领域中具有极高的应用价值。手绘图形的联机识别技术是模式识别研究领域中的一个分支,历经了较长时间的发展,并随着计算机技术的不断进步以及计算机应用的不断普及,得到了越来越多的重视和研究。通过研究人员和工程技术人员的不断努力,已经取得了相当丰富的成果,并且某些研究还推出了接近实用的原型系统,但从总体上看,该技术的发展还远未达到实用阶段。在这样的背景下,本文对手绘图形的联机识别技术进行了系统的研究,对其中的一些重要的理论和方法进行了深入的探讨,并在此基础上提出了一些新思想和新方法,取得了一些阶段性成果。本文共分六章,主要内容如下: 第一章介绍了本文的研究背景和意义,概述了人机交互系统中手绘图形识别的基本理论、方法和应用的现状,并进一步分析了目前存在的问题和不足,提出了本文研究的主要方向。 第二章对联机识别中的特征提取方法进行了研究,首先对经典的几种特征点检测算法进行了讨论,分析了其优势和不足之处,在此基础上提出了一种新的检测方法,并与经典算法进行了实验比较,验证了该算法的性能;然后,给出了几种用于联机图形识别的特征定义,并对其中的几种定义给出了相应的算法。 第叁章中主要研究了一种弹性匹配算法,并将其用于单笔划图形的识别。文中首先介绍了一种自适应形态校正技术,随后讨论了弹性匹配中的一些基本算法及存在的问题,并在此基础上研究了一种新的弹性匹配算法,其主要特点是在匹配算法中引入了一种基于物理模型的形变度量,能够有效地改善原有算法的性能。 第四章首先介绍了隐马尔可夫模型的基本概念及其特点以及在实际应用中所涉及到的基本问题;讨论了一种基于段长分布的隐马尔可夫模型的建模方法,并详细介绍了该模型的训练算法;为了提高识别性能,提出了一种笔划顺序的调整算法,该算法可以提高整个识别算法对笔划顺序的适应能力,增强了算法的鲁棒性;另外,本章中我们还研究了特征矢量的相关性对识别的影响,提出了一种利用特征相关信息的识别算法,进一步提高算法的识别性能;最后,针对模型训练的传统方法中存在的问题,提出一种基于遗传算法的模型训练方法,并通过实验进行了验证。 第五章主要讨论了一种基于模糊规则的手绘图形联机识别方法。首先,研究了一种基于模糊聚类的特征空间划分方法以及一种隶属度函数的优化算法;然后讨论了一种新的模糊规则提取算法,用于提取合理的分类规则;为了有效地构造基于模糊规则的分类器,引入了一种网络模型,使用该网络可以有效地实现一个模糊规则系统;在此基础上,构造了具有实用价值的识别系统。 第六章中首先介绍了层次结构图形的特点,提出一种针对该类图形的联机识别方案,随后讨论了预处理中的有关算法和输人笔划的特征提取方法,以及结构特征的定义和描述算法;在此基础上进一步探讨了如何运用关系属性图来建立模型集的方法,提出了一种基于子图匹配的快速算法来提高匹配速度;最后以该算法为基础构建了一个原型系统用于军标符号的联机识别。

陈娜[2]2010年在《二维手绘图形在线识别方法的研究与应用》文中提出在现代信息社会里,计算机已经进入了社会的各个领域,互联网也日益普及,人们越来越多地依赖计算机获得各种信息。随着计算机软硬件性能的不断提高,计算机图形学、模式识别、人工智能和人机交互技术等学科的迅速发展,草图识别成为近年来国内外研究的一个热点。草图识别工具提供给设计师一个展现设计思维,开展创造性设计工作的平台,这已经受到了越来越多的重视和研究。在线识别技术是智能草图技术中的关键部分,是模式识别和机器视觉研究领域中的一个分支,历经了较长时间的发展,并随着计算机技术的不断进步以及计算机应用的不断普及,得到了越来越多的重视和研究。本文主要研究了一种二维手绘图形的在线识别方法:通过二维输入设备采样获得的手绘形状数据为离散的点,这些数据只有当被以某种数学形式表示时有更多的实际意义,Spline即是一种常用的表示形式。对手绘图形数据进行参数化,在此基础上进行了Spline拟合。然而将一个手绘图形中的全部点序列进行Spline拟合时会使即尖状角点被平滑,因而使手绘形状的这一重要特征发生了偏离。因此先对一次拟合的Spline进行曲率计算,求取曲率的极大值,确定候选角点。结合手绘速度去除伪角点,最终确定角点,从而以角点对采样点进行分段,然后对分段后的采样点进行二次Spline拟合,此过程中由直线和圆弧本身曲率的特点更增加了对于直线和圆弧的判定替代。实验结果表明,这种方法在获得更加接近手绘者意图的平滑效果较好的手绘形状的同时,保留了重要的角点特征。

参考文献:

[1]. 人—机交互中手绘图形的联机识别方法研究[D]. 杨兵. 西安电子科技大学. 2002

[2]. 二维手绘图形在线识别方法的研究与应用[D]. 陈娜. 山东师范大学. 2010

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