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机器视觉检测综合设计实 手写数字识别 包括报告文档

行业研究 461.21KB 11 需要积分: 1
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资源介绍:

本项目致力于开发和优化手写数字识别系统，利用机器视觉和深度学习技术，旨在提高识别准确率和处理效率。项目包含以下主要内容： 数据集构建： 数据集分为训练集和测试集，每个集分别包含大量手写数字图像，覆盖从0到9的所有数字。图像经过预处理，以确保数据的一致性和质量，为模型训练提供坚实基础。 模型设计与训练： 项目采用卷积神经网络（CNN）进行手写数字识别。CNN 模型通过多层卷积和池化操作，自动提取图像中的特征，并使用全连接层进行分类。 在模型训练过程中，项目应用了多种数据增强技术，如旋转、缩放、平移等，以提高模型的泛化能力。 为了优化模型性能，项目引入了交叉验证和超参数调优技术，确保模型在不同数据集上的稳定表现。 性能评估与测试： 使用独立的测试集对模型进行评估，通过混淆矩阵、准确率、召回率、F1 分数等多种指标全面评估模型的性能。 项目还进行了一系列对比实验，分析不同模型架构、超参数设置对识别效果的影响，找出最优配置。
1
《机器视觉检测综合设计实验》
2
一、介绍主成分分析（principal component analysis, PCA）方法的原
理及其在图像识别应用中的具体步骤。（20 分）
二、描述 k 近邻（k-Nearest Neighbor, kNN）算法的思想及步骤，并
指出它的优缺点。（15 分）
三、digit_dataset 中是实验用的手写体数字图像（0-9，共 10 类），其
中 train 文件夹是训练样本图像，每个类别 5 幅；test 文件夹是测试样
本图像，每类 3 幅。训练和测试图像的大小均为 50*50 像素。
1. 直接使用原始训练和测试样本图像，利用最近邻分类器（NNC）
对测试样本进行分类，计算出正确识别率。（25 分）
代码：
% 设置训练和测试数据集的文件路径
trainPath = 'D:\zuomian\32\实验 8\digit_dataset\train';
testPath = 'D:\zuomian\32\实验 8\digit_dataset\test';
% 读取训练集
trainData = [];
trainLabels = [];
trainFiles = dir(fullfile(trainPath, '*.jpg')); % 获取所有图像文件
fprintf('训练集包含 %d 张图像\n', length(trainFiles));
for i = 1:length(trainFiles)
filename = trainFiles(i).name;
img = imread(fullfile(trainPath, filename));
if size(img, 3) == 3
img = rgb2gray(img); % 转换为灰度图像
end
img = imresize(img, [50 50]); % 确保图像大小为 50x50
img = double(img(:)'); % 展平并转换为 double 类型
trainData = [trainData; img];
label = str2double(filename(4)); % 提取文件名中的类别（第 4 个字符表示类
别）
trainLabels = [trainLabels; label];
3
end
% 将训练标签转换为分类数组，并指定类别顺序
trainLabels = categorical(trainLabels, 0:9);
% 读取测试集
testData = [];
testLabels = [];
testFiles = dir(fullfile(testPath, '*.bmp')); % 获取所有图像文件
fprintf('测试集包含 %d 张图像\n', length(testFiles));
for i = 1:length(testFiles)
filename = testFiles(i).name;
filepath = fullfile(testPath, filename);
fprintf('读取测试图像: %s\n', filepath);
img = imread(filepath);
if size(img, 3) == 3
img = rgb2gray(img); % 转换为灰度图像
end
img = imresize(img, [50 50]); % 确保图像大小为 50x50
img = double(img(:)'); % 展平并转换为 double 类型
testData = [testData; img];
label = str2double(filename(4)); % 提取文件名中的类别（第 4 个字符表示类
别）
testLabels = [testLabels; label];
end
% 将测试标签转换为分类数组，并指定类别顺序
testLabels = categorical(testLabels, 0:9);
% 使用最近邻分类器进行分类
Mdl = fitcknn(trainData, trainLabels, 'NumNeighbors', 1);
% 进行预测
predictedLabels = predict(Mdl, testData);
% 计算正确识别率
accuracy = sum(predictedLabels == testLabels) / length(testLabels);
fprintf('正确识别率: %.2f%%\n', accuracy * 100);
% 显示结果

资源文件列表:

机器视觉检测综合设计实 手写数字识别.zip 大约有86个文件
  1. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/
  2. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/test/
  3. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/test/num0_1.bmp 7.48KB
  4. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/test/num0_2.bmp 7.48KB
  5. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/test/num0_3.bmp 7.48KB
  6. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/test/num1_1.bmp 7.48KB
  7. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/test/num1_2.bmp 7.48KB
  8. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/test/num1_3.bmp 7.48KB
  9. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/test/num2_1.bmp 7.48KB
  10. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/test/num2_2.bmp 7.48KB
  11. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/test/num2_3.bmp 7.48KB
  12. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/test/num3_1.bmp 7.48KB
  13. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/test/num3_2.bmp 7.48KB
  14. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/test/num3_3.bmp 7.48KB
  15. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/test/num4_1.bmp 7.48KB
  16. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/test/num4_2.bmp 7.48KB
  17. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/test/num4_3.bmp 7.48KB
  18. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/test/num5_1.bmp 7.48KB
  19. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/test/num5_2.bmp 7.48KB
  20. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/test/num5_3.bmp 7.48KB
  21. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/test/num6_1.bmp 7.48KB
  22. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/test/num6_2.bmp 7.48KB
  23. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/test/num6_3.bmp 7.48KB
  24. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/test/num7_1.bmp 7.48KB
  25. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/test/num7_2.bmp 7.48KB
  26. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/test/num7_3.bmp 7.48KB
  27. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/test/num8_1.bmp 7.48KB
  28. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/test/num8_2.bmp 7.48KB
  29. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/test/num8_3.bmp 7.48KB
  30. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/test/num9_1.bmp 7.48KB
  31. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/test/num9_2.bmp 7.48KB
  32. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/test/num9_3.bmp 7.48KB
  33. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/
  34. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num0_1.jpg 1.18KB
  35. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num0_2.jpg 1.3KB
  36. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num0_3.jpg 1.24KB
  37. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num0_4.jpg 1.19KB
  38. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num0_5.jpg 1.32KB
  39. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num1_1.jpg 931B
  40. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num1_2.jpg 841B
  41. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num1_3.jpg 1006B
  42. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num1_4.jpg 921B
  43. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num1_5.jpg 1.01KB
  44. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num2_1.jpg 1.33KB
  45. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num2_2.jpg 1.34KB
  46. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num2_3.jpg 1.4KB
  47. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num2_4.jpg 1.32KB
  48. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num2_5.jpg 1.16KB
  49. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num3_1.jpg 1.3KB
  50. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num3_2.jpg 1.37KB
  51. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num3_3.jpg 1.31KB
  52. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num3_4.jpg 1.19KB
  53. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num3_5.jpg 1.27KB
  54. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num4_1.jpg 1.21KB
  55. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num4_2.jpg 1.31KB
  56. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num4_3.jpg 1.39KB
  57. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num4_4.jpg 1.14KB
  58. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num4_5.jpg 1.25KB
  59. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num5_1.jpg 1.31KB
  60. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num5_2.jpg 1.26KB
  61. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num5_3.jpg 1.38KB
  62. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num5_4.jpg 1.2KB
  63. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num5_5.jpg 1.34KB
  64. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num6_1.jpg 1.1KB
  65. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num6_2.jpg 1.25KB
  66. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num6_3.jpg 1.23KB
  67. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num6_4.jpg 1.16KB
  68. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num6_5.jpg 1.22KB
  69. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num7_1.jpg 1.08KB
  70. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num7_2.jpg 1KB
  71. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num7_3.jpg 1.12KB
  72. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num7_4.jpg 1.12KB
  73. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num7_5.jpg 1.16KB
  74. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num8_1.jpg 1.29KB
  75. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num8_2.jpg 1.13KB
  76. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num8_3.jpg 1.27KB
  77. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num8_4.jpg 1.41KB
  78. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num8_5.jpg 1.47KB
  79. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num9_1.jpg 1.15KB
  80. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num9_2.jpg 1.21KB
  81. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num9_3.jpg 1.22KB
  82. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num9_4.jpg 1.04KB
  83. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/digit_dataset/train/num9_5.jpg 1.26KB
  84. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/机器视觉检测综合设计实验.doc 201.5KB
  85. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/项目简介.txt 81B
  86. 机器视觉检测综合设计实 手写数字识别/有需要请联系本人.jpg 221.81KB
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