基于支持向量機(jī)的紙幣識別方法的研究
本文關(guān)鍵詞:基于支持向量機(jī)的紙幣識別方法的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:紙幣圖像識別技術(shù)是近些年來比較活躍的課題,具有廣闊的應(yīng)用前景和發(fā)展空間,目前在金融領(lǐng)域的紙幣清分機(jī)系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用,是清分機(jī)的核心技術(shù)。本文在查閱和研究前人文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,針對紙幣圖像預(yù)處理、特征提取及紙幣面向識別等問題作了深入研究和分析,通過對傳統(tǒng)一些算法的改進(jìn),提出并設(shè)計了相應(yīng)的圖像處理和紙幣面向識別方法,最后做了仿真實驗進(jìn)行驗證,本文方法可以滿足清分機(jī)在紙幣清分時的準(zhǔn)確性及實時性的技術(shù)要求。本文以目前國內(nèi)流通的第五版人民幣作為識別對象,首先對獲得的紙幣圖像進(jìn)行預(yù)處理,這個過程包括圖像增強(qiáng)、圖像邊緣檢測、圖像傾斜校正,在邊緣檢測時,利用紙幣圖像的離散邊緣點進(jìn)行了兩次直線擬合,得到了紙幣的邊緣、中心點和傾斜角,為后面的傾斜校正奠定基礎(chǔ)。預(yù)處理完成之后,本文采用網(wǎng)格劃分的方法進(jìn)行紙幣圖像的特征提取,得到網(wǎng)格的灰度特征,它不僅包含了圖像的分布信息,而且能夠穩(wěn)定、全面地反映圖像信息,無需二值化。最后,在對支持向量機(jī)(SVM)算法基本原理的分析和研究基礎(chǔ)上,本文設(shè)計了一種基于支持向量機(jī)的紙幣面向識別方法,在支持向量機(jī)參數(shù)優(yōu)化方面,提出了一種基于遺傳算法的SVM特征選擇和參數(shù)優(yōu)化算法,通過這種方法可以獲得優(yōu)化后的核函數(shù)的參數(shù)和懲罰因子C,而且得到的被選擇特征數(shù)很少,縮短了接下來識別過程中處理數(shù)據(jù)的時間,最重要的是利用獲得的最優(yōu)參數(shù)進(jìn)行紙幣面向識別,大大地提高了識別的準(zhǔn)確率。最后將本文方法和簡單BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作對比試驗,進(jìn)一步驗證了本文方法的優(yōu)越性。本文的面向識別方法識別準(zhǔn)確率達(dá)到了99%,能滿足目前市場對清分機(jī)清分技術(shù)的基本要求,對目前國內(nèi)紙幣清分機(jī)的研發(fā)具有較高的借鑒意義和參考價值。
【關(guān)鍵詞】:清分機(jī) 圖像處理 特征提取 紙幣識別 支持向量機(jī)
【學(xué)位授予單位】:遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TH693.5
【目錄】:
- 中文摘要5-6
- ABSTRACT6-9
- 1. 緒論9-13
- 1.1 課題背景和意義9
- 1.2 紙幣識別技術(shù)概述9-10
- 1.3 國內(nèi)外紙幣識別技術(shù)研究現(xiàn)狀10-11
- 1.3.1 特征提取技術(shù)11
- 1.3.2 分類器設(shè)計11
- 1.4 本文的主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排11-13
- 2 圖像識別技術(shù)基本原理13-16
- 2.1 模式識別的概述13
- 2.2 模式識別系統(tǒng)的組成13-14
- 2.3 基于圖像的模式識別方法14-16
- 3 人民幣紙幣圖像的預(yù)處理和特征提取16-28
- 3.1 紙幣圖像的預(yù)處理17-24
- 3.1.1 紙幣圖像增強(qiáng)17-18
- 3.1.2 紙幣圖像的邊緣檢測18-23
- 3.1.3 紙幣圖像的傾斜校正23-24
- 3.2 紙幣圖像的特征提取24-28
- 3.2.1 網(wǎng)格特征25
- 3.2.2 可分性評價25-27
- 3.2.3 特征值的提取27-28
- 4 支持向量機(jī)理論28-45
- 4.1 機(jī)器學(xué)習(xí)的模型28-31
- 4.1.1 主要的學(xué)習(xí)問題29
- 4.1.2 經(jīng)驗風(fēng)險最小化原則29-30
- 4.1.3 學(xué)習(xí)的復(fù)雜性和推廣能力30-31
- 4.2 統(tǒng)計學(xué)習(xí)理論31-34
- 4.2.1 學(xué)習(xí)過程的一致性條件和VC維31-33
- 4.2.2 學(xué)習(xí)機(jī)器推廣性的界33
- 4.2.3 結(jié)構(gòu)風(fēng)險最小化原則33-34
- 4.3 支持向量機(jī)的理論基礎(chǔ)34-44
- 4.3.1 SVM分類思想34-35
- 4.3.2 最優(yōu)分類面35-39
- 4.3.3 支持向量機(jī)39-41
- 4.3.4 支持向量機(jī)模型的建立41-44
- 4.4 本章小結(jié)44-45
- 5 基于SVM的紙幣面向識別算法實現(xiàn)過程45-54
- 5.1 基于遺傳算法的SVM特征選擇和參數(shù)優(yōu)化45-49
- 5.1.1 染色體的設(shè)計45-46
- 5.1.2 適應(yīng)度函數(shù)46
- 5.1.3 GA-SVM系統(tǒng)框架46-49
- 5.2 基于SVM算法的紙幣面向識別49-51
- 5.2.1 實驗說明49-51
- 5.2.2 實驗結(jié)果及分析51
- 5.3 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的紙幣面向識別51-53
- 5.4 面向識別算法比較53-54
- 6 總結(jié)與展望54-56
- 6.1 總結(jié)54-55
- 6.2 研究展望55-56
- 參考文獻(xiàn)56-59
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況59-60
- 致謝60-61
- 作者簡介61-62
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