图像识别本科毕业设计

编号：审定成绩：重庆邮电大学毕业设计（论文）设计（论文）题目：基于C++/MATLAB的图像识别技术的仿真研究学院名称：通信与信息学院学生姓名：周易德专业：电子信息工程班级：0121208学号：2012214709指导教师：余艳英答辩组负责人：填表时间：2016年5月重庆邮电大学教务处制重庆邮电大学本科毕业设计（论文）-I-摘要图像识别是一种针对图像的模式识别。图像识别的目的是使得计算机拥有像人类一样能从图片中认识事物分析事物的能力。本文对图像识别的技术进行了调研，并列举出了图像识别核心技术。图像识别系统分为三个部分：预处理、特征提取和模式识别。MATLAB是算法设计和仿真实验的有力工具，而C/C++语言是最常见的编程语言。本文简单地介绍了MATLAB与C/C++混合编程方法，并举例说明了如何进行混编。最后还开展了两组有代表性的图形识别仿真实验——人脸识别和手写数字识别。在两组实验中，应用了不同的特征提取技术和模式识别技术，并对不同方法进行了对比，对不同实现方式进行了优劣进行了讨论。仿真中主要用到的技术有概率神经网络、SVD降维和深度神经网络等。【关键词】图像识别人脸识别手写数字识别pnnsvddnn重庆邮电大学本科毕业设计（论文）-II-ABSTRACTImagerecognitionisapatternrecognitionforanimage.Thepurposeistomakeimagerecognitioncomputer,likehumanshavetheabilitytounderstandthingsfromthepictureanalysisofthings.Inthispaper,theimagerecognitiontechnologyresearch,andoutlinesthecoreimagerecognitiontechnology.Imagerecognitionsystemisdividedintothreeparts:preprocessing,featureextractionandpatternrecognition.MATLABisapowerfultoolforalgorithmdesignandsimulation,andC/C++programminglanguageisthemostcommonlanguage.ThisarticlebrieflyintroducestheMATLABandC/C++mixedprogramming,andillustrateshowmixed.Thelasttwogroupshavealsocarriedoutarepresentativesimu-lationofpatternrecognition-recognitionandhandwritingdigitrecognition.Intwoex-periments,theapplicationofdifferentfeatureextractionandpatternrecognitiontechnology,andthedifferentmethodswerecomparedfordifferentwaystoachievetheadvantagesanddisadvantagesarediscussed.Simulationtechnologyismainlyusedinprobabilisticneuralnetwork,SVDdepthdimensionreductionandneuralnetworks.【Keywords】ImageRecognitionFaceRecognitionHandwrittenDigitalRecognitionpnndnn重庆邮电大学本科毕业设计（论文）-III-目录前言.................................................................1第一章图像识别技术概述...............................................2第一节图像处理和分析技术介绍......................................2一、图像处理核心工具列举........................................2二、图像分析核心技术简介........................................4第二节模式识别技术介绍............................................5一、模式与特征概念简介..........................................5二、分类器设计简介..............................................6第三节本章小结.....................................................8第二章MATLAB与C/C++混合编程简介.....................................15第一节MATLAB与C/C++混合编程特点.................................15一、MATLABM语言特点..........................................15二、C/C++语言特点..............................................15三、MATLAB与C/C++混合编程优点.................................16第二节MATLAB与C/C++混合编程优点的主要方式.......................16一、通过MEX文件实现混合编程...................................16二、通过dll实现混合编程.......................................16三、MATLABCoder实现混合编程...................................17四、调用C/C++程序生成可执行文件................................17五、一些次要混编方法——ActiveX、COM、NET....................17第三节MATLAB与C/C++混编开发环境介绍.............................18第四节mx-API介绍及混合编程举例..................................18一、接口数据类型及接口函数介绍.................................18二.举例介绍....................................................19第五节本章小结....................................................20第三章图像识别仿真与结果............................................21第一节手写数字识别仿真研究.......................................21一、意义和难点.................................................21二、实验内容简介...............................................22三、实验步骤....................................错误!未定义书签。四、实验结果....................................错误!未定义书签。重庆邮电大学本科毕业设计（论文）-IV-五、讨论与分析.................................................27第二节人脸识别仿真研究...........................................27一、研究意义与难点.............................................27二、实验内容介绍...............................................28三、实验步骤...................................................29四、实验结果...................................................29五、讨论与分析.................................................29第三节本章小结...................................................30结论................................................................31致谢................................................................32参考文献..............................................................33附录................................................................35一、英文原文：.....................................................35重庆邮电大学本科毕业设计（论文）-1-前言人类通过眼、耳、喉、鼻和舌等各种感官接受外界的刺激和信息，其中超过83%的信息来自于眼睛。俗话说“百闻不如一见”，就是在说语言描述不如视觉的一目了然。随着数字图像处理技术的发展和实际应用的需求，许多问题不再要求计算机只输出处理后的图片，而是将经处理的图片再进行分割和描述，并提取主要特征，进而加以判决分类，这种技术就是基于图像的模式识别即图像识别。图像识别技术是利用计算机对图片数据的处理，以模仿人类视觉系统，达到人类所具有的对图片内容进行认识的能力，以代替人去完成某些信息分别和辨别的能力。图像识别属于当代计算机科学研究的重要领域，已经发展成为一个独立的学科。这学科发展相当迅猛，应用范围越来越广泛，几乎涵盖了所有生产部门。目前，光学字符识别OCR，以及生物特征识别（指纹、人脸和虹膜等）已经在日常生活中广泛应用。光学字符识别（OpticalCharacterRecognition，OCR）的目标是在复杂环境下识别机器读取的字符信息。OCR处理的信息可分为三大类：文字信息识别、数据识别信息和条形码识别信息。生物特征识别则是采用某种技术和手段对人的身份进行标识，从而依据标识对人进行身份识别的技术。最常见的生物特征识别是人脸识别、指纹识别和虹膜识别，这些身份识别方式都是通过人的生物特征实现的，这些特征有不易丢失、不易伪造、易携带、不易破解等优点。本文即使要对这两类图像识别进行深入调研，并寻找解决方法。本文组织形式如下：第一章：定义图像识别，并介绍图像识别系统需要的技术种类。第二章：具体的介绍了几种图像识别技术，并介绍这些技术在图像识别中的作用。第三章：介绍了MATLAB与C/C++混合编程方法，并距离说明了如何实现混编。第四章：介绍了实验软硬件平台，进行并讨论了两组实验。结论：最后总结了仿真实验过程中获得的经验和遇见的难题。重庆邮电大学本科毕业设计（论文）-2-第一章图像识别技术概述图像识别是一种针对图像的模式识别。人类具有对各种事物和现象进行分析、描述和判