研 究 生 畢 業(yè) 論 文 開 題 報(bào) 告
研究生姓名
專 業(yè)
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年 月 日
一、課題名稱及來源：
1、 課題名稱： 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的筆記本鍵盤檢測系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)
2、 來 源 ： 企業(yè)項(xiàng)目
二、研究目的和意義：
隨著工業(yè)自動化水平的不斷提高，機(jī)器視覺技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)檢測領(lǐng)域，從而把工人從枯燥的工作中解放出來。而筆記本鍵盤生產(chǎn)在國內(nèi)市場具有很高的占有量，由于筆記本電腦的普及和驚人的產(chǎn)品更新速度，對筆記本鍵盤生產(chǎn)的自動化水平提出了新的要求。其中，筆記本鍵盤的質(zhì)量檢測是關(guān)鍵階段。與一般意義上的圖像處理系統(tǒng)相比，機(jī)器視覺系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)精度和速度，以及工業(yè)現(xiàn)場條件下的穩(wěn)定性。但是，機(jī)器視覺系統(tǒng)開發(fā)是一個(gè)復(fù)雜的過程，涉及光電、機(jī)械、圖像處理等多種技術(shù)手段。一般人很難在短時(shí)間內(nèi)整合各種資源來有效地進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)。筆記本鍵盤檢測系統(tǒng)用于對筆記本鍵盤成品進(jìn)行離線檢測，檢測產(chǎn)品的外觀是否合格。本系統(tǒng)研制的目的就是在滿足對筆記本鍵盤檢測需求的同時(shí)進(jìn)行可靠的質(zhì)量檢測。本文作者總結(jié)實(shí)際中的工程經(jīng)驗(yàn)，闡述了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)思路和關(guān)鍵的技術(shù)環(huán)節(jié)。對同類產(chǎn)品的研制具有一定的參考價(jià)值。
三、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢：
數(shù)字圖像的識別最早可以追溯到60年代。1966年，IBM公司的Casey和Nagy發(fā)表了第一篇關(guān)于數(shù)字圖像識別的論文，在這篇論文中他們利用簡單的模板匹配法識別了1，000個(gè)數(shù)字圖像。70年代以來，日本學(xué)者做了許多工作，其中有代表性的系統(tǒng)有1977年東芝綜合研究所研制的可以識別2000個(gè)漢字的單體印刷體識別系統(tǒng);80年代初期，日本武藏野電氣研究所研制的可以識別2300個(gè)多體漢字的數(shù)字圖像識別系統(tǒng)，代表了當(dāng)時(shí)漢字識別的最高水平。此外，日本的太平洋、松下、理光和富士等公司也有其研制的漢字識別系統(tǒng)。這些系統(tǒng)在方法上，大都采用基于K-L數(shù)字變換的匹配方案，使用了大量專用硬件，其設(shè)備有的相當(dāng)于小型機(jī)甚至大型機(jī)，價(jià)格極其昂貴，沒有得到廣泛應(yīng)用。
我國對數(shù)字圖像識別的研究始于70年代末、80年代初，大致可以分為三大階段：
第一階段從70年代末期到80年代末期，主要是算法和方案探索。研究人員提出了用于漢字識別的各種方法和特征，如特征點(diǎn)法、漢字周邊特征、漢字的結(jié)構(gòu)元特征等，并在此基礎(chǔ)上研究成功一批漢字識別系統(tǒng)。這一階段是數(shù)字圖像識別成果倍出的時(shí)期。但是，這些成果還僅僅停留在實(shí)驗(yàn)室階段，沒有轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品來實(shí)際解決數(shù)字圖像的自動輸入問題。
第二階段是90年代初期，中文OCR由實(shí)驗(yàn)室走向市場，初步實(shí)用，在實(shí)際的漢字識別輸入應(yīng)用條件下，檢驗(yàn)和考查這些研究成果。這一階段形成了一些初步實(shí)用的印刷漢字識別系統(tǒng)開始進(jìn)入市場。
第三階段也就是目前，主要是印刷體識別技術(shù)和系統(tǒng)性能的提高，包括漢英雙語混排識別率的提高和穩(wěn)健性的增強(qiáng)。
其中，從1986年初到1988年是數(shù)字圖像識別和聯(lián)機(jī)數(shù)字圖像識別研究的豐收期。數(shù)字圖像識別是漢字識別研究的主要內(nèi)容。自1986年以來，各種識別軟件和系統(tǒng)紛紛涌現(xiàn)，某些識別裝置可以初步使用，它們的主機(jī)全部采用微機(jī)。主要的性能指標(biāo)為：1.識別字?jǐn)?shù);2.識別率：對中等質(zhì)量印刷問題達(dá)到95%-99%;3.識別速度;4.識別字體、字號等等。這些系統(tǒng)都配備了方便的用戶界面，從版面分析、文本識別到識別結(jié)果的處理，形成了一個(gè)完整的識別輸入系統(tǒng)。印刷體印刷漢字識別的研究，也在進(jìn)行中，自1989年以來，己有若干個(gè)軟件與系統(tǒng)成功研制并參與鑒定。
同國外相比，我國的數(shù)字圖像識別研究起步較晚。但由于我國政府從80年代開始對漢字自動識別輸人的研究給予了充分的重視和支持，經(jīng)過科研人員于多年的辛勤努力，數(shù)字圖像識別技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用有了長足進(jìn)步，從簡單的單體識別發(fā)展到多種字體混排的多體識別，從中文印刷材料的識別發(fā)展到中英文混排印刷材料的雙語識別。各個(gè)系統(tǒng)可以支持簡、繁體漢字的識別，解決了多體多字號混排文本的識別問題，對于簡單的版面可以進(jìn)行有效的定量分析，同時(shí)漢字識別率已達(dá)到了98%以上。
當(dāng)前，數(shù)字圖像識別研究的主要目的是提高識別系統(tǒng)的品質(zhì)和效率，增強(qiáng)系統(tǒng)對不同文本的適應(yīng)性，擴(kuò)大使用面。在加強(qiáng)版面分析、識別結(jié)果上下文匹配后處理和各種實(shí)用化技術(shù)的研制的同時(shí)，進(jìn)行對識別方法的進(jìn)一步研究，促使更實(shí)用的產(chǎn)品出現(xiàn)。
