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第二单元人工智能ABC

第十课文字识别

学习目标知识导图

知道文字识别的概念。

文字识别

了解文字识别系统及其原理。

了解文字识别的应用领域。手写文字识别

文字识别系统及其原理

文字识别的应用

人们在生产和生活中，要处理大量的文字、报表和文本。为了减轻人

们的劳动强度，提高处理效率，科学家们在20世纪50年代便开始探讨一般

文字的识别方法，并研制出光学字符识别器。20世纪60年代，出现了采用

磁性墨水和特殊字体的实用机器。到了20世纪60年代后期，出现了多种字

体和手写体文字识别机，其识别精度和机器性能都基本能满足应用要求

（如用于信函分拣的手写体数字识别机和印刷体英文数字识别机）。20世

纪70年代，文字识别的发展方向转向基本理论的研究和高性能文字识别机

的研制，并着重于汉字识别的研究。

一、手写文字识别

手写文字识别是指将在设备上书写时产生的有序轨迹信息转化为文字

的过程。手写文字识别能够使用户按照最自然、最方便的输入方式进行

文字输入，易学易用，可取代键盘或者鼠标。用于手写输入的设备有许

多种，比如电磁感应手写板、压感式手写板、触摸屏、触控板、超声波笔

等。随着智能手机、平板电脑等移动信息工具的普及，手写文字识别技术

得到广泛应用。

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信息技术九年级（全一册)

自主探究

如图10-1所示，启动手写输入法，利用鼠标在屏幕上写字，在文字编辑

器中输入诗人王之涣的《登鹳雀楼》：“白日依山尽，黄河入海流。欲穷千里

目，更上一层楼。”体验手写输入文字的自然与畅快。

图10-1 手写输入

二、文字识别系统及其原理

文字识别一般包括文字信息的采集、信息的分析与处理、信息的分类判

别等几个部分。其分析过程一般可以分解为预处理和特征提取两个步骤：

1. 预处理

预处理的目的是摒弃无关的输入数据，减少无关数据的负面影响，以

提高识别的速度和准确性。文字识别通常要进行图像二值化、正常化、采

样、平滑、去噪等预处理工作。

2. 特征提取

特征提取的目的是提取文字的几何特征，如文字的端点、分叉点、凹

凸部分，以及水平、垂直、倾斜等各方向的线段、闭合环路等；然后根据

这些特征的位置和相互关系进行逻辑组合判断，获得识别结果。

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第二单元人工智能ABC

学习任务

使用手写数字识别系统进行实验，了解人工智能的图像识别技术。由

于每个人手写出来的数字字迹千差万别，若计算机要把它们识别成0～9这

10个阿拉伯数字，同时保证较高的准确率，就必须经过复杂的分析过程。

通过本书的学习平台进入手写数字识别系统界面。点击“浏览”按

钮，上传手写数字图像文件，如图10-2所示。点击“识别”按钮，系统便

能自动识别图像中的数字并在浏览器界面显示结果。观察识别的结果，如

图10-3所示。

图10-2 手写数字图像

图10-3 手写数字识别

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信息技术九年级（全一册)

如此重复做30次，上传不同字迹的手写数字图像，把实验