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本课题将以瓷砖表面代表瓷砖质量等级的阿拉伯数字标记为对象，采用基于模板匹配的手写数字字符识别方法对标记进行识别。本章首先给出了进行本课题研究的背景及意义，结合本课题所要研究的手写数字字符识别，对进行字符识别必须涉及到的图像处理、字符识别的研究领域进行了综述。以图像处理与字符识别的发展概况为基础提出其当前的研究热点以及本论文的主要研究内容。
1.1 研究背景及意义
我国的瓷砖生产企业众多，到目前为止，在国内现代瓷砖生产线的上游已经基本上实现了完全的自动化，但生产线上依然采用人工分拣的方式对瓷砖的质量进行检测。人工分拣具有机器所不能达到的优势，但同时人工也有自己的不足之处，比如易受生理、心理等自身条件的影响，限制识别精度以及识别速度的提高。基于以上现象，人们开始考虑设计一个基于图像处理的，智能视觉检测系统替代人工实现自动实时辨别分拣标记。自动视觉检测（Automatic Visual Inspection，AVI）结合了图像处理与图像分析、模式识别、精密仪器、自动化等技术特点，是一种以机器视觉技术作为技术支持，不需要与被检测物进行直接接触就能进行自动检测的检测方法[1]。随着科技发展，计算机、光学等技术也变得不断成熟，机器视觉技术的发展在它们的基础上也取得了飞速进步 [2]。
1.2 图像处理技术的发展概况
数字图像处理是一门融合了多个研究领域的具有较高集成度的跨学科技术，其主要工作内容就是使用计算机作为实施平台，将获取到的已经通过相关技术转换成数字信号的图像进行有目的的处理[3]，研究内容涉猎广泛，涉及到光学系统、计算机科学、数学分析等学科领域。最早的数字图像处理出现于20世纪50年代，直到20世纪60年代初相关技术得到发展，渐渐形成以图像处理为主体研究内容的技术学科。在那个年代，图像处理刚刚起步，其最主要的用途就是提高图像的质量，将人类视觉作为主体，改善视觉效果。美国喷气推进实验室（JPL）在航天探测器徘徊者7号将自己在太空中拍到的月球的照片发回后，使用图像处理技术对这些珍贵的照片进行了如校正、灰度转换、噪声滤波等处理，使照片中的重要信息得以清晰再现，是第一个成功将数字处理技术应用于实际的实例，它不仅奠定了后来人类成功登月的坚实基础，而且还为数字图像处理这门学科的发展做出了贡献。
随着世界科技水平的飞速发展，计算机技术有了很大进步，同时带动了数字图像处理技术的发展，理论及方法愈发完善，相比之前，数字图像处理技术更加通用，对多变的环境有了较强的适应能力，精确程度也大大提高。迄今为止，数字图像处理技术已经在交通、医疗、通信、工农业生产甚至宇宙探测等方面得到广泛的应用。
获取更高质量是21世纪图像处理技术的主要发展方向，其发展大致可总结为以下几点：
（1）高速、高清、多媒体化：以实时处理图像作为数字图像处理技术发展的最终目标，并将其应用于多媒体设备之中。
（2）多文化：图形、图像已经不仅仅局限于二文平面，它们正朝着n文成像的方向发展。
（3）智能化：人工不需要参与生产或是检测过程，机器能够自动去实现对图像的智能处理。
（4）功能固化：今后可以实现将带有数字图像处理技术的芯片安装在机器设备上，让机器具有处理功能，对图像进行处理。
（5）在已有理论、算法的基础上，研究数字图像处理的新算法、新理论，加宽其应用的领域。
1.3 手写字符识别研究的现状与展望
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