Разработка алгоритма и реализация библиотеки предобработки и сегментации машиночитаемых бланков

Золтуев, Владислав Александрович Отделение информационных технологий (ОИТ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Работа посвящена реализации этапа автоматизированной предварительной обработки машиночитаемых (с рукописным заполнением полей) бланков процедур массового тестирования выпускников общеобразовательных организаций и подготовки полей к распознаванию.

ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………………………………………………………………….. 15
1. Обзор алгоритмов предобработки и сегментации ……………………………………………………………. 17
1.1. Предварительная обработка…………………………………………………………………………………….. 17
1.2. Препроцессинг ……………………………………………………………………………………………………….. 17
1.3. Выделение региона интереса …………………………………………………………………………………… 17
1.4. Сегментация изображения ………………………………………………………………………………………. 18
1.5. Алгоритмы сегментации …………………………………………………………………………………………. 19
1.6. Анализ алгоритмов сегментации………………………………………………………………………………….. 22
2. Проектирование и реализация ………………………………………………………………………………………… 26
2.1. Блоки обработки входного бланка и эталонных ответов …………………………………………… 26
2.2. Реализация программного обеспечения …………………………………………………………………… 31
3. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение …………………………. 35
3.1. Предпроектный анализ ……………………………………………………………………………………………. 35
3.1.1. Потенциальные потребители результатов исследования……………………………………. 35
3.1.2. Анализ конкурентных технических решений ……………………………………………………. 36
3.1.3. QuaD-анализ ……………………………………………………………………………………………………. 37
3.1.4. SWOT-анализ ………………………………………………………………………………………………….. 39
3.2. Определение возможных альтернатив разработки ……………………………………………………. 40
3.3. Планирование научно-исследовательских работ………………………………………………………. 41
3.3.1. Структура работ в рамках проекта ……………………………………………………………………. 41
3.3.2. Определение трудоемкости выполнения работ …………………………………………………. 42
3.4. Бюджет научно-технического исследования ……………………………………………………………. 46
3.4.1. Расчет материальных затрат …………………………………………………………………………….. 46
3.4.2. Расчет основной заработной платы исполнителей системы……………………………….. 46
3.4.3. Расчет затрат по дополнительной заработной плате ………………………………………….. 47
3.4.4. Расчет отчислений во внебюджетные фонды ……………………………………………………. 47
3.4.5. Расчет накладных расходов ……………………………………………………………………………… 48
3.4.6. Формирование бюджета затрат проекта ……………………………………………………………. 48
3.5. Вывод …………………………………………………………………………………………………………………….. 51
4. Социальная ответственность ………………………………………………………………………………………….. 53
4.1. Производственная безопасность ……………………………………………………………………………… 53
4.1.1. Повышенная или пониженная температура воздуха рабочей среды …………………… 54
4.1.2 Недостаточная освещенность рабочей зоны ……………………………………………………………. 55
4.1.3 Опасность поражения электрическим током …………………………………………………………… 56
4.1.4 Опасность возникновения пожара ………………………………………………………………………….. 57
4.1.5 Мероприятия и рекомендации по устранению и минимизации ………………………………… 58
4.2. Экологическая безопасность ……………………………………………………………………………………….. 60
4.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях………………………………………………………………………. 61
4.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности. ……………………………….. 61
4.4.1 Организационные мероприятия обеспечения безопасности рабочей зоны ……………….. 62
ЗАКЛЮЧЕНИЕ …………………………………………………………………………………………………………………….. 63
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ……………………………………………………………………………………………………… 64
ПРИЛОЖЕНИЕ А …………………………………………………………………………………………………………………. 65
ПРИЛОЖЕНИЕ Б …………………………………………………………………………………………………………………. 72

В настоящее время существует различные направления науки и техники,
ориентированные на развитие систем, анализирующих информацию,
представленную в цифровом виде. Одними из важнейших задач являются
предобработка и распознавание изображений.
Целью данной работы является разработка алгоритма и реализация
библиотеки предобработки и сегментации машиночитаемых бланках.
Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач:
− изучение и анализ предметной области;
− выявление и документирование требований к разрабатываемой
библиотеке предобработки;
− разработка алгоритма сегментации;
− реализация программного обеспечения.
Сегментация содержимого машиночитаемого бланка реализуется на
основе подхода «сверху-вниз». На вход поступает бланк, пропускается через
сканирующее устройство. Благодаря, заданным на нем маркерам,
содержимое бланка обрабатывается не под углом, в следствии чего строки
ровные. Дальнейшая сегментация строк происходит по методу отталкивания-
притягивания. Далее производится сегментация каждого символа слева на
право.
В работе был проведен анализ методов сегментирования текста и
строк. В результате анализа были выбраны наиболее подходящие для
поставленной задачи – обработки машиночитаемых бланков. Вследствие,
было принято решение разработки алгоритма сегментации, позволяющий
упростить процесс распознавания рукописных символов с машиночитаемых
бланков.
Объектом исследования в данной работе являются алгоритмы
сегментации объектов – рукописных символов.
Предметом исследования выступает разработка программного
продукта, содержащего в себе алгоритм сегментации и распознавания на
основе сверточной нейросети.
1. Обзор алгоритмов предобработки и сегментации
В литературе [1, 2, 3] доступна информация об основных методах
цифровой обработки изображений, с целью повышения эффективности
последующей сегментации. В источниках [7, 8], приводится обзор основных
алгоритмов сегментации для разных типов изображений и способы их
реализации.
1.1. Предварительная обработка
Основные задачи предварительной обработки заключаются в:
1. Улучшение качества изображения, зачёт методов обработки
изображений. В качестве таких методов могут выступать шумоподавление или
фильтрация;
2. Выделение области на изображении. Включает в себя методы анализа
изображений. Так же имеет цель избавления от пятен, помарок;
1.2. Препроцессинг
Данный этап заключается в фильтрация изображения от недочетов
сканирования. Фильтрация реализуется, с помощью методов обработки
изображений. Для шумоподавления применяется фильтр Гаусса [24].
Следующим пунктом этого этапа является пороговая бинаризация, которая
переводит изображение из оттенков серого в чёрно-белый формат. После чего
становится возможным разделение символов и фона, что так же избавляет от
помех и облегчает использование алгоритмов. Области тёмных пикселей,
соответствует символам, области светлых, соответствует фону изображения.
Поиск порогового значения яркости заключается в нахождении приемлемого
значения между двумя пиками.

Распознавание рукописного текста является одной из важнейших задач
при обработке машиночитаемых бланков. В качестве метода сегментирования
текста был выбран подход «сверху-вниз», для сегментирования строк выбран
метод отталкивания-притягивания.
В данной работе был проведен сравнительный анализ использования
различным методов сегментации. В результате проведенных исследований
было установлено, что использования метода отталкивания-притягивания
будет наиболее оптимальным для сегментации рукописного текста.
Преимуществом данного метода является меньшее количество настраиваемых
параметров, высокая скорость и точность сегментирования машиночитаемого
бланка.
Итогом проделанной работы является разработка библиотеки,
включающая в себя основные классы и функции необходимые для реализации
предобработки и сегментирования машиночитаемых бланков. Точность
распознавания рукописных символов составила 96,43%.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Оксана М. Восточноукраинский национальный университет, студент 4 - ...
    4.9 (37 отзывов)
    Возможно выполнение работ по правоведению и политологии. Имею высшее образование менеджера ВЭД и правоведа, защитила кандидатскую и докторскую диссертации по политоло... Читать все
    Возможно выполнение работ по правоведению и политологии. Имею высшее образование менеджера ВЭД и правоведа, защитила кандидатскую и докторскую диссертации по политологии.
    #Кандидатские #Магистерские
    68 Выполненных работ
    Екатерина П. студент
    5 (18 отзывов)
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно... Читать все
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно занимаюсь английским языком, уровень владения - Upper-Intermediate.
    #Кандидатские #Магистерские
    39 Выполненных работ
    Александр О. Спб государственный университет 1972, мат - мех, преподав...
    4.9 (66 отзывов)
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальн... Читать все
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальных уравнений. Умею быстро и четко выполнять сложные вычислительные работ
    #Кандидатские #Магистерские
    117 Выполненных работ
    Лидия К.
    4.5 (330 отзывов)
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии ... Читать все
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии и педагогики. Написание диссертаций, ВКР, курсовых и иных видов работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    592 Выполненных работы
    Логик Ф. кандидат наук, доцент
    4.9 (826 отзывов)
    Я - кандидат философских наук, доцент кафедры философии СГЮА. Занимаюсь написанием различного рода работ (научные статьи, курсовые, дипломные работы, магистерские дисс... Читать все
    Я - кандидат философских наук, доцент кафедры философии СГЮА. Занимаюсь написанием различного рода работ (научные статьи, курсовые, дипломные работы, магистерские диссертации, рефераты, контрольные) уже много лет. Качество работ гарантирую.
    #Кандидатские #Магистерские
    1486 Выполненных работ
    Юлия К. ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск 2017, Институт естественных и т...
    5 (49 отзывов)
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - ин... Читать все
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - институт естественных и точных наук, защита диплома бакалавра по направлению элементоорганической химии; СПХФУ (СПХФА), 2020 г. - кафедра химической технологии, регулирование обращения лекарственных средств на фармацевтическом рынке, защита магистерской диссертации. При выполнении заказов на связи, отвечаю на все вопросы. Индивидуальный подход к каждому. Напишите - и мы договоримся!
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ
    Кормчий В.
    4.3 (248 отзывов)
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    #Кандидатские #Магистерские
    335 Выполненных работ
    Анна К. ТГПУ им.ЛН.Толстого 2010, ФИСиГН, выпускник
    4.6 (30 отзывов)
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помог... Читать все
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помогала студентам, вышедшим на меня по рекомендации.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ
    Анастасия Б.
    5 (145 отзывов)
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическо... Читать все
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическому и гуманитарному направлениях свыше 8 лет на различных площадках.
    #Кандидатские #Магистерские
    224 Выполненных работы

    Другие учебные работы по предмету

    Модернизация системы автоматизации АСУ ТП АО «Farg’onaazot»
    📅 2020год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Интеграционный сервис передачи данных между АСУ ТП и MES
    📅 2018год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Методы сегментации новообразований головного мозга
    📅 2020год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Менеджер онлайн в Telegram Написать