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中 南 大 学

本科生毕业论文（设计）

题 目 基于神经网络的手写数字

识别系统的设计与实现

目 录

摘要 ................................................................. Ⅰ ABSTRACT ............................................................. Ⅱ 第一章 绪论 ........................................................... 1

1.1手写体数字识别研究的发展及研究现状 ............................. 1 1.2神经网络在手写体数字识别中的应用 ............................... 2 1.3 论文结构简介 ................................................... 3 第二章 手写体数字识别 ................................................. 4

2.1手写体数字识别的一般方法及难点 ................................. 4 2.2 图像预处理概述 ................................................. 4 2.3 图像预处理的处理步骤 ........................................... 5

2.3.1 图像的平滑去噪 ........................................... 5 2.3.2 二值话处理 ............................................... 5 2.3.3 归一化 ................................................... 6 2.3.4 细化 ..................................................... 7 2.4 小结 ........................................................... 8 第三章 特征提取 ....................................................... 9

3.1 特征提取的概述 ................................................. 9 3.2 统计特征 ....................................................... 9 3.3 结构特征 ...................................................... 10

3.3.1 结构特征提取 ............................................ 10 3.3.2 笔划特征的提取 .......................................... 10 3.3.3 数字的特征向量说明 ...................................... 11 3.3 知识库的建立 .................................................. 11 第四章 神经网络在数字识别中的应用 .................................... 12

4.1 神经网络简介及其工作原理 ...................................... 12

4.1.1神经网络概述[14] ........................................... 12 4.1.2神经网络的工作原理 ....................................... 12 4.2神经网络的学习与训练[15] ........................................ 13 4.3 BP神经网络 ................................................... 14

4.3.1 BP算法 .................................................. 14 4.3.2 BP网络的一般学习算法 .................................... 14 4.3.3 BP网络的设计 ............................................ 15 4.4 BP学习算法的局限性与对策 ..................................... 18

4.5 对BP算法的改进 ............................................... 19 第五章 系统的实现与结果分析 .......................................... 20

5.1 软件开发平台 .................................................. 20

5.1.1 MATLAB简介 .............................................. 20 5.1.2 MATLAB的特点 ............................................ 20 5.1.3 使用MATLAB的优势 ....................................... 20 5.2 系统设计思路 .................................................. 21 5.3 系统流程图 .................................................... 21 5.4 MATLAB程序设计 ............................................... 21 5.5 实验数据及结果分析 ............................................ 22 结论 ................................................................. 27 参考文献 ............................................................. 28 致谢 ................................................................. 30 附录 ................................................................. 31