基于libsvm的手写字体识别
基于SVM技术实现手写数字分类识别的研究
基于SVM技术实现手写数字分类识别的研究手写数字分类识别是机器学习领域中的一个重要问题，它通常用于识别手写数字的图像，并自动将其分类到0到9的数字类别中。
在这个任务中，支持向量机（SVM）是一种经常被应用于分类问题的机器学习算法，它通常能够提供较高的分类精度。
本文旨在介绍基于SVM技术实现手写数字分类识别的研究，通过对数据集的预处理、特征提取和模型训练，以及测试和评估，来实现准确分类和预测。
首先，数据集预处理是手写数字分类识别中的重要前置步骤。
我们使用了MNIST数据集，该数据集包括了60000个28像素×28像素大小的黑白图像，以及10000个测试数据。
在实践中，必须先将原始图像的格式转换为SVM支持的格式，具体地说，每个图像必须转换为它的一维向量表示形式，并且最终向量的数值必须介于-1到+1之间，以便支持向量机的优化算法能够高效地运行。
其次，特征提取是手写数字分类问题中的一个基本问题。
在这个问题中，我们没有先验知识，因此需要从原始数据中提取有效的特征来表示图像。
常用的特征提取方法包括边缘检测、区域分割、直方图均衡化等。
在本研究中，我们选择使用霍夫变换和Sobel算子来提取图像中的边缘，并使用这些边缘作为最终的特征向量。
这种处理方法比较耗时，但其特征表示能力较强，提高了分类精度。
接着，我们训练SVM模型并对其进行微调。
在训练过程中，使用正确分类的样本来训练SVM分类器，并使用交叉验证等技术来优化超参数，以提高其准确率。
此外，我们还使用网格搜索等技术来确定最优的参数组合。
最后，我们使用测试集来评估所训练的SVM模型。
我们将测试集图像转换为与训练集相同的格式，并使用训练好的SVM分类器进行预测。
通过比较预测结果与实际分类结果，来评估所设计的SVM分类器的准确性。
在本研究中，使用准确率和F1得分来度量SVM分类器的性能。
实验结果表明，本研究的SVM手写数字分类器能够在MNIST数据集上获得很高的分类精度，准确率为98％左右，F1得分为97%左右。
基于SVM技术的手写数字识别的研究
ｙ轴的变换为。
》㈩ｆ：。
ｆｙｘ，／．。
ｆｙｘ＋口）（４—２）（４－３）这种方式通过虚拟样本法引入先验知识，并且仅由训练所得的支持向量集合生成虚拟样本，而不是由整个训练集生成虚拟样本，这样大大减少了生成的虚拟样本数目（特别是对支持向量集远小于原样本集的情况更是如此），从而极大程度上缩短了训练所需的时间。
我们在ＳＶＭ—ＨＤＲ软件系统中的引入虚拟样本法部分实现了该思想。
４．４．３验证ＳＶＭ分类法有效－陛ＳＶＭ—ＨＤＲ软件系统中验证ＳＶＭ分类法有效性的程序界面如图４．２所示：图４．２验证ＳＶＭ分类法有效性的程序界面在进行识别过程之前需要先对ＭＮＩＳＴ数据进行数据转换，数据转换功能包括两个：一是将原始ＭＮＩＳＴ数据库转换为ｌａｗ格式的图像文件（由ＭＮＩＳＴＲＡＷ程序实现该功能）：二是将原始ＭＮＩＳＴ数据库转换为ＬＩＢＳＶＭ格式（由ＭＮＩＳＴＬＩＢＳＶＭ程序实现该功能）。
验证ＳＶＭ分类法有效性的程序功能包括：对已经转化为ＬＩＢＳＶＭ格式的ＭＮＩＳＴ数据进行归一化，交叉验证选择最优参数，对训练集进行训练，对测试集进行测试。
本系统验证ＳＶＭ分类法有效性程序对ＭＮＩＳＴ数据库进行操作的程序流程如图４．３所示：图４．３验证ＳＶＭ分类法有效性程序流程验证ＳＶＭ分类法有效性程序的具体步骤为：１．数据预处理（１）将数据转换为ＲＡＷ格式的图像文件（ＭＮＩＳＴＲＡｗ）。
原始ＭＮＩＳＴ数据为１６进制，为便于理解和观察结果，本系统通过程序ＭＮＩＳＴＲＡＷ将之转换为ｌａＷ格式，程序界面如图４．４所示：图４．４将ＭＮＩＳＴ原始数据转化为ｒａｗ格式的删ＩＳＴ＿ＲＡＷ程序界面ＭＮＩＳＴＲＡＷ程序功能：根据原始ＭＮＩＳＴ数据库训练集（或测试集）的数据文件和标识文件将其转换为前缀为“ｔｒａｉｎ＿．”的ｒａｗ格式的图像。
其中，“打开数据文件”选择训练集（或测试集）的数据文件路径，“打开标识文件”选择训练集（或测试集）的标识文件路径，“输出图像文件前缀”选择生成的图像文件存放的路径，并将生成的文件前缀命名为“ｔｒａｉｎ．”。
基于SVM技术实现手写数字分类识别的研究
基于SVM技术实现手写数字分类识别的研究手写数字分类识别是一种重要的人工智能应用。
对于机器来说，手写数字就相当于是一种图像数据，因此，采用图像处理和分类技术，实现手写数字分类识别是一种很好的方法。
本文基于SVM技术，研究了手写数字分类识别的方法。
一、绪论手写数字分类识别是识别手写数字的功能，可以应用于从手写数字集合中确定或确认一个数字的特征。
手写数字分类识别已经广泛应用于识别身份证中的身份证号码，识别支票上的金额等等。
手写数字有特定的笔画序列，通过对这些笔画特征的分析，可以将手写数字分为不同的类型，并且对于相同的类型，其特征也具有相似性。
在手写数字识别的过程中，需要对图像进行处理和分类。
图像处理的目的是提取出数字的特征点，分类则是确定数字的类型。
如果采用机器学习技术，可以通过训练算法来自动确定数字的类型。
因此，机器学习技术在手写数字分类识别中应用广泛。
二、SVM技术SVM(support vector machine)是一种基于机器学习的模式识别方法，主要用于分类和回归分析。
SVM核心思想是构建一个超平面，将数据划分成不同的类别。
超平面是在高维空间中的一个线性函数，通过数据点与超平面距离的最大化来确定超平面。
SVM技术的优点是能够处理高维数据，对于小样本，具有很好的泛化能力。
SVM的基本分类器是线性SVM，可以用于处理线性可分的数据。
当数据不可分时，可以采用核函数的方法将数据转换到高维空间中，从而使得数据再次变得可以分离。
在分类器参数确定的过程中，需要进行交叉验证来确定最优参数。
通过确定最优参数，能够得到具有很好的泛化能力的分类器。
三、手写数字分类识别方法1、图像预处理。
对于输入的手写数字图像，先对其进行处理，如去噪、二值化等，再检测数字的轮廓，提取数字的特征点。
2、特征点提取。
通过数字轮廓的提取和分割，提取数字中的特征点，如笔画的起始点、终止点、重心等。
对于不同的数字，其特征点的位置和数目是不同的。
基于SVM技术实现手写数字分类识别的研究
基于SVM技术实现手写数字分类识别的研究手写数字分类识别是计算机视觉领域中一个重要的问题，对于识别手写数字的准确性要求较高。
传统的基于SVM（Support Vector Machine）技术的手写数字分类识别方法已经相对成熟，具有较高的准确性和泛化能力。
SVM是一种二分类模型，通过寻找一个最优的超平面来将不同类别的数据样本分开。
在手写数字分类识别中，可以将每个手写数字样本看作是一个特征向量，然后通过训练一组公共超平面将不同数字的样本分类。
基于SVM技术的手写数字分类识别研究可以分为以下几个步骤。
需要收集大量的手写数字样本数据集，并将其进行预处理，包括图像去噪、二值化等操作，以提高分类准确性。
接着，将每个样本转化为一个特征向量，常用的方法是将每个像素点的灰度值作为特征值。
然后，将数据集分为训练集和测试集两部分，用于模型的训练和评估。
接下来，使用SVM算法对训练集进行训练，得到一个最优的超平面来将不同数字的样本分类。
在训练过程中，还可以使用交叉验证等方法来优化超参数的选择，以提高分类准确性。
使用测试集来评估模型的分类准确性，并可以进行模型调优。
基于SVM技术的手写数字分类识别方法具有以下优点。
该方法可以较好地处理高维数据，对于手写数字样本的特征提取和分类具有较好的表现。
SVM算法在处理小样本问题时表现良好，可以在相对小的训练样本集中建立准确的分类模型。
SVM算法可以灵活地通过选择不同的核函数来处理非线性分类问题。
基于SVM技术的手写数字分类识别方法也存在一些不足之处。
该方法对于大规模数据集的处理较为困难，训练时间较长。
对于复杂的手写数字样本，分类准确性有一定的限制。
SVM算法对于超参数的选择较为敏感，需要多次尝试才能得到较好的结果。
基于SVM技术的手写数字分类识别研究在识别准确性和泛化能力方面较为出色，可以应用于实际的数字识别问题中。
未来可以进一步研究如何结合深度学习等方法来提高手写数字分类识别的准确性和效率。
基于SVM的手写数字识别技术研究
手写数字识别技术是图像识别和模式识别领域的重要研究方向之一。由于手写数字的复杂性和多样性，传统的手写数字识别方法通常需要对图像进行复杂的处理和分析，如特征提取、预处理等。在过去的几十年里，许多学者对手写数字识别技术进行了深入的研究，并取得了一定的成果。但是，由于手写数字识别的误差率仍然基于SVM的手写数字识别技术研究
随着数字化时代的到来，数字识别技术已经成为人们生活中必不可少的一部分。而手写数字识别技术作为数字识别技术的重要组成部分，正在被广泛应用到各个领域中。例如，在银行业中，手写数字识别技术可以帮助银行进行支票识别和签名识别；在物流行业中，手写数字识别技术可以帮助快递员进行运单号码的快速识别等等。本文将重点介绍基于SVM（支持向量机）的手写数字识别技术研究。
一、SVM算法简介
SVM是一种非常流行的机器学习算法，在模式识别和分类问题中被广泛应用。其主要思想是构建一个超平面，将不同类别的数据分开。具体而言，SVM算法通过计算数据点与超平面的距离，找到能够使得不同类别数据点之间的间隔最大的超平面。而具有最大间隔的超平面被称为最优超平面，被用于分类或回归问题中。
四、手写数字识别技术的应用
手写数字识别技术已经被广泛应用到各个领域中。例如，在手写数字验证码识别中，SVM算法可以有效地区分人类和机器识别。在邮政局快递单号识别中，手写数字识别技术可以帮助快递员快速地识别单号。在教育领域中，手写数字识别技术可以帮助学生更方便地进行数学题目的计算。可以说，手写数字识别技术已经成为一项不可或缺的技术手段，为人类的生产与生活带来了诸多便利。
五、结论
基于SVM的手写数字识别技术已经成为数字识别技术中的重要分支。其工作流程包括特征提取和分类器设计两个阶段。在特征提取过程中，常用的方法包括离散小波变换和主成分分析。在分类器设计过程中，SVM算法是最为重要的部分。手写数字识别技术已经被广泛应用到各个领域中，为人类的生产，学习和生活带来了极大的便利。
基于SVM技术实现手写数字分类识别的研究
基于SVM技术实现手写数字分类识别的研究手写数字分类识别是人工智能领域的一个重要研究方向，也是实现自动文字识别的关键技术之一。
基于支持向量机（SVM）技术实现手写数字分类识别已经得到了广泛的应用，本文将介绍SVM技术在手写数字分类识别中的研究进展以及相关应用。
SVM是一种基于统计学习理论的监督学习方法，常用于分类和回归分析。
SVM的核心思想是将数据映射到高维空间中，使得数据在该空间中能够被一个超平面线性分类，即将数据分为两个或多个类别。
SVM算法求解的是最大化间隔，并将分类变为二分类问题来解决。
在SVM算法中，最优超平面是指能够将数据点分为两类，并且两类之间的间隔最大的超平面。
在手写数字分类识别中，我们需要将手写数字图像转换为数字特征向量，然后利用SVM分类器对其进行分类。
手写数字图像的特征一般包括像素密度、灰度值、形状、大小等。
将这些特征提取出来，就可以转换成数字特征向量。
例如，将一个数字图像分成4×4的子图像，然后统计每个子图像的像素密度平均值、方差值等特征，最终得到一个16维的特征向量。
在SVM算法中，最关键的是选择分类器的核函数，常用的核函数有线性核函数、多项式核函数、径向基核函数等。
线性核函数应用广泛，但是对于含有很多特征的高维数据，线性核函数的性能会受到限制。
多项式核函数可以解决非线性分类问题，但是容易过度拟合。
径向基核函数可以处理非线性分类问题和高维数据，但是参数设置比较困难。
因此，在手写数字分类识别中，需要选取适当的核函数来获得最好的分类效果。
手写数字分类识别已经被广泛应用于实际生活中，例如银行支票自动识别、数字邮政编码识别等。
在数字邮政编码识别中，常用的方法是将信封的邮政编码部分切割下来，然后利用SVM分类器对其进行分类。
在银行支票自动识别中，常用的方法是将手写数字转换成数字特征向量，然后使用SVM分类器进行分类，最终识别支票号码。
python实现基于SVM手写数字识别功能
python实现基于SVM⼿写数字识别功能本⽂实例为⼤家分享了SVM⼿写数字识别功能的具体代码，供⼤家参考，具体内容如下1、SVM⼿写数字识别识别步骤：（1）样本图像的准备。
（2）图像尺⼨标准化：将图像⼤⼩都标准化为8*8⼤⼩。
（3）读取未知样本图像，提取图像特征，⽣成图像特征组。
（4）将未知测试样本图像特征组送⼊SVM进⾏测试，将测试的结果输出。
识别代码：#!/usr/bin/env pythonimport numpy as npimport mlpyimport cv2print 'loading ...'def getnumc(fn):'''返回数字特征'''fnimg = cv2.imread(fn) #读取图像img=cv2.resize(fnimg,(8,8)) #将图像⼤⼩调整为8*8alltz=[]for now_h in xrange(0,8):xtz=[]for now_w in xrange(0,8):b = img[now_h,now_w,0]g = img[now_h,now_w,1]r = img[now_h,now_w,2]btz=255-bgtz=255-grtz=255-rif btz>0 or gtz>0 or rtz>0:nowtz=1else:nowtz=0xtz.append(nowtz)alltz+=xtzreturn alltz#读取样本数字x=[]y=[]for numi in xrange(1,10):for numij in xrange(1,5):fn='nums/'+str(numi)+'-'+str(numij)+'.png'x.append(getnumc(fn))y.append(numi)x=np.array(x)y=np.array(y)svm = mlpy.LibSvm(svm_type='c_svc', kernel_type='poly',gamma=10)svm.learn(x, y)print u"训练样本测试："print svm.pred(x)print u"未知图像测试："for iii in xrange (1,10):testfn= 'nums/test/'+str(iii)+'-test.png'testx=[]testx.append(getnumc(testfn))printprint testfn+":",print svm.pred(testx)样本：结果：以上就是本⽂的全部内容，希望对⼤家的学习有所帮助，也希望⼤家多多⽀持。
基于SVM手写体汉字识别
采用递归算法可以计算出16维小波特征
笔画密度投影算法
按照以下公式计算笔画密度投影特征：
Mh1 , Mh2 ,, Mh24 Ms1 , Ms2 ,, Ms24 M Mp1 , Mp2 ,, Mp24 Mn1 , Mn2 ,, Mn24
其中Mh1~ Mh24，Ms1~ Ms24，Mp1~ Mp24， Mn1~Mn24分别表示00，900，450 和1350 方向 线扫描投影笔画灰度累加值。
基于SVM的手写体 汉字识别
姓名： 学号： 高长进 030601504
福州大学数学与计算机科学学院
2018/11/11
福州大学毕业设计答辩讲稿
1
研究目的
脱机手写体汉字识别作为汉字识别领域 中最难的课题，具有相当的研究价值和发 展前景。 为了探寻进行脱机手写体汉字识别的更 加实用有效的方法，本文讨论了利用支持 向量机SVM对脱机手写体汉字进行识别的 方法。
去噪和缩放
细化
特征提取算法
1. 小波多网格算法：16维 2. 笔画密度投影算法：96维 3. 特征融合算法：小于或等于112维
2018/11/11
福州大学毕业设计答辩讲稿
10
小波多网格算法
计算图像的质点坐标 ：
m n m n G i c ( i , j ) / c(i, j ) i i 1 j 1 i 1 j 1 G m n m n G j c ( i , j ) / c(i, j ) j i 1 j 1 i 1 j 1
研究背景
联机手写体汉字识别：难度小，发展成熟 脱机手写体汉字识别：难度高，有待发展
研究意义
理论意义 ：促进相关学科的发展与完善以及各 学科的相互融合与借鉴 应用价值 ：促进人机交互，加快信息流动，创 造巨大的经济效益
基于SVM技术实现手写数字分类识别的研究
基于SVM技术实现手写数字分类识别的研究SVM是一种监督学习算法，能够将样本映射到高维空间，以便于在这个空间中进行线性分类或非线性分类。
SVM的核心思想是寻找最优超平面，即将不同类别的样本最大化分开的超平面。
通过寻找最优超平面，SVM能够实现高精度的分类和预测。
在基于SVM技术实现手写数字分类识别的研究中，首先需要建立一个合适的数据集。
数据集可以由手写数字图像构成，每幅图像包含手写数字及其对应标签。
例如，MNIST手写数字数据集是目前最流行的手写数字数据集，包含60000个训练样本和10000个测试样本。
每个图像都是28x28的灰度图像，最终的标签是0-9之间的一个数字。
在得到数据集之后，需要对图像进行预处理，以便于在SVM模型中进行处理。
主要的预处理步骤包括图像灰度化、二值化、去除噪声、图像增强等步骤。
预处理步骤主要是为了提高SVM的分类准确度。
在SVM模型的训练过程中，需要选择合适的核函数，以便实现最优分类。
常见的核函数包括线性核函数、多项式核函数、径向基函数等。
在选择核函数时，需要根据数据集的特点、分类任务的需求来进行选择。
在SVM模型的分类阶段，首先需要对预处理后的图像进行特征提取。
常用的特征提取方法包括HOG（方向梯度直方图）和SIFT（尺度不变特征变换）等。
在提取特征后，可以使用训练好的SVM模型进行分类识别。
手写数字分类识别是SVM技术的一个经典应用之一。
通过建立适当的数据集、预处理和特征提取，可以实现高精度的分类识别。
SVM技术不仅可以应用于手写数字识别领域，还可以应用于人脸识别、语音识别等领域，具有广泛的应用前景。
基于SVM的手写数字识别研究
基于SVM的手写数字识别研究随着信息时代的到来，数字化和智能化的趋势越来越明显。
其中，数字化是现代化的基础，而智能化则是数字化的升华。
人们需要能够通过数字化设备来获取信息，智能化则能够让数字化设备更加贴合人们的需求，更加方便快捷。
手写数字识别是数字化和智能化应用中的一个典型例子，也是机器学习领域中的一个重要研究方向。
本文将介绍基于SVM的手写数字识别研究。
一、手写数字识别的背景手写数字识别是指通过对手写数字的图像进行分析和处理，以获取对应数字的过程。
手写数字识别在现代社会中具有广泛应用，例如邮政编码识别、车牌号码识别、手写邮件识别等。
手写数字识别技术的发展和应用广泛程度主要受到计算机处理速度的限制和算法的改进程度限制。
二、基于SVM的手写数字识别原理支持向量机（SVM）是一种常见的分类算法，是机器学习中的一个重要领域。
SVM可在有限的训练数据情况下，构建一个超平面或者一组超平面，用于分类和回归。
在手写数字识别中，训练数据是一组已知的手写数字图片。
SVM会将这些图片分成数字1-9十个类别，并学会分类器的权值参数。
基于SVM的手写数字识别包括以下步骤：1. 数据采集数据采集是手写数字识别的第一步。
这里我们采用MNIST数据集，该数据集包含60000张训练集和10000张测试集，旨在训练和测试机器学习算法在手写数字分类方面的表现。
2. 图像预处理图像预处理是对采集的图像进行清洗和预处理的过程，目的是去除噪点和冗余信息，并将图像格式统一。
这里我们采用了直方图均衡化和高斯滤波来进行图像预处理。
3. 特征提取特征提取是将采集的图像转化为机器可识别的特征向量的过程。
我们采用离散小波变换（DWT）来进行特征提取。
4. 训练SVM训练SVM分为两个步骤：首先通过交叉验证确定SVM模型的超参数（如核函数、正则化系数等），再利用训练集进行训练，得到分类器的权值参数。
5. 测试分类器性能测试分类器性能是对训练好的SVM进行评估的过程。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基于libsvm的手写字体识别
程序：
用的是faruto大神的程序，在此做声明
程序有自己的注释
【思路】：整个程序的流程是：1、首先用遗传算法GA和交叉验证的方式，对参数c（损失函数系数）和参数g（核函数参数）进行寻优；2、然后将两个参数和训练样本进行训练：model = svmtrain(TrainLabel, TrainData, cmd)；3、最后导入测试样本集进行测试：preTestLabel = svmpredict(TestLabel, TestData, model);
【注意：】训练和测试所使用的data和label都必须是doubel型，可以用double（）函数或者是str2doubel进行转换。
（不知道在哪里看到的）
如有疑问请咨询qq：778961303
-g r(gama)：核函数中的gamma函数设置(针对多项式/rbf/sigmoid核函数)
-c cost：设置C-SVC，e -SVR和v-SVR的参数(损失函数)(默认1)
%%
close all;
clear;
clc;
format compact; %紧凑显示
%% 载入训练数据
[FileName,PathName,FilterIndex] = uigetfile( ...
{'*.bmp';'*.jpg'},'请导入训练图片','*.bmp','MultiSelect','on'); %打开文件的导向操作
if ~FilterIndex
return;
end
num_train = length(FileName);
TrainData = zeros(num_train,16*16);
TrainLabel = zeros(num_train,1);
for k = 1:num_train
pic = imread([PathName,FileName{k}]); %读取训练用的图片
pic = pic_preprocess(pic); %将图片变成16*16的矩阵
% imshow(pic);
TrainData(k,:) = double(pic(:)'); %将图片改写成一个double类型的行向量
TrainLabel(k) = str2double(FileName{k}(1)); %图片的类标签
end
%% 建立支持向量机
ga_option.maxgen = 100;
ga_option.sizepop = 20;
ga_option.cbound = [0,100];
ga_option.gbound = [0,100];
ga_option.v = 10;
ga_option.ggap = 0.9;
ga_option.pCrossover=0.4;
ga_option.pMutation=0.01;
[bestCVaccuracy,bestc,bestg] = ...
gaSVMcgForClass(TrainLabel,TrainData,ga_option)
cmd = ['-c ',num2str(bestc),' -g ',num2str(bestg)];
model = svmtrain(TrainLabel, TrainData, cmd);
preTrainLabel = svmpredict(TrainLabel, TrainData, model);
%% 载入测试样本
[FileName,PathName,FilterIndex] = uigetfile( ...
{'*.bmp';'*.jpg'},'请导入测试图片','*.bmp','MultiSelect','on');
if ~FilterIndex
return;
end
num_train = length(FileName);
TestData = zeros(num_train,16*16);
TestLabel = zeros(num_train,1);
for k = 1:num_train
pic = imread([PathName,FileName{k}]);
pic = pic_preprocess(pic);
TestData(k,:)= double(pic(:)');
TestLabel(k) = str2double(FileName{k}(1));
end
%% 对测试样本进行分类
preTestLabel = svmpredict(TestLabel, TestData, model);
disp(['测试样本集的数字为：',num2str(TestLabel')])
disp(['预测的数字为：',num2str(preTestLabel')])
注释：
1、[FileName,PathName,FilterIndex] = uigetfile(FilterSpec,DialogTitle,DefaultName) FileName：返回的文件名
PathName：返回的文件的路径名
FilterIndex：选择的文件类型
FilterSpec：文件类型设置
DialogTitle：打开对话框的标题
DefaultName：默认指向的文件名。