本书介绍了模式识别和人工智慧中的一些基本理论，以及一些相关的模型，包括贝叶斯决策、线性判别函式、神经网路理论、隐马尔可夫模型、聚类技术等，同时结合模式识别中的一些问题，比如字元识别、笔迹鉴定、人脸检测、车牌识别、印章识别以及遥感图片、医学图片处理等内容，从多种角度，介绍了解决这些问题的思路。

本书对其中的大多数问题，给出了基于c/vc6.0的实现代码，且具有一定的扩展性。有的实例还给出了不同的实现方法，以供读者选择。

第1章绪论1

1.1模式和模式识别的概念1

1.2模式空间、特徵空间和类型空间2

1.3模式识别系统的构成3

1.3.1信息获取3

1.3.2预处理4

1.3.3特徵提取和选择4

1.3.4分类决策4

1.4物体的结构表示4

1.5图片识别问题5

第2章模式识别中的基本决策方法6

2.1基于最小错误率的贝叶斯决策6

2.2分类器设计9

2.2.1多类情况10

2.2.2两类情况10

2.3关于分类器的错误率10

2.4关于贝叶斯决策10

2.5线性判别函式的基本概念11

2.6设计线性分类器的主要步骤12

2.7fisher线性判别12

2.8解决多类问题决策树14

2.8.1决策树的基本概念14

2.8.2决策树设计的基本考虑15

第3章常用的模型和算法介绍16

3.1人工神经网路的发展简史16

3.2人工神经元17

3.2.1神经元模型17

3.2.2几种常用的作用函式18

3.3人工神经网路构成20

3.3.1基本模型20

3.3.2前向网路20

3.4人工神经网路的学习规则21

3.4.1hebb学习规则21

3.4.2δ学习规则21

3.5bp网路21

3.5.1bp网路模型22

3.5.2输入输出关係22

3.5.3网路学习训练22

3.5.4bp网路的设计问题23

3.5.5bp网路的限制与不足25

3.5.6bp算法的改进25

3.6bp算法的c语言实现及使用方法26

3.7用bp网路解决异或问题37

3.8标量量化39

3.8.1基本概念39

3.8.2均匀量化41

3.8.3非均匀量化41

3.9矢量量化42

3.9.1基本原理42

3.9.2失真测度44

3.9.3设计码本44

3.10矢量量化算法的c语言实现45

3.11hmm基本思想52

3.11.1markov链52

3.11.2hmm的概念53

3.12hmm基本算法54

3.12.1前向后向算法55

3.12.2viterbi算法56

3.12.3baum-welch算法57

3.13基本hmm模型的c语言实现58

3.13.1数据结构和函式定义58

3.13.2一些基本工具59

3.13.3hmm结构的操作函式67

3.13.4前向后向算法71

3.13.5viterbi算法75

3.13.6baum-welch算法78

3.13.7随机数生成函式81

3.13.8序列操作函式82

第4章常用搜寻算法85

4.1状态空间法85

4.1.1状态(state)85

4.1.2问题的状态空间(statespace)85

4.2盲目搜寻算法86

4.2.1宽度优先搜寻86

4.2.2深度优先搜寻87

4.3启发式搜寻算法88

4.3.1搜寻深度、启发函式和评价函式88

4.3.2a算法和a*算法88

4.4a*算法类的实现89

4.58数码游戏(eight-puzzle)简介97

4.6关于8数码游戏解的存在性讨论97

4.6.1问题的表达97

4.6.2问题的转化与证明97

4.7算法设计98

4.8程式实现99

4.8.1程式创建步骤100

4.8.2数据结构和函式定义101

4.8.3各种算法的实现102

4.8.4可视化的实现112

4.9黑白棋简介120

4.9.1黑白棋规则120

4.9.2黑白棋基本战术121

4.10算法设计122

4.10.1博弈算法基础122

4.10.2alpha-beta剪枝124

4.10.3估值函式128

4.10.4开局及终局134

4.11程式实现134

4.11.1程式创建步骤135

4.11.2程式代码135

第5章在线上字元识别154

5.1汉字识别的历史和现状154

5.2在线上字元识别原理框图155

5.2.1统计决策方法156

5.2.2句法结构方法157

5.3基于笔画及笔画特徵二级分类的在线上汉字识别158

5.3.1笔画的分类158

5.3.2笔画识别前的噪声处理159

5.3.3笔画方向码合併处理及笔画识别160

5.3.4笔画间特徵量的定义及识别160

5.3.5整字匹配的距离準则161

5.4基于活动模板引导的子结构的识别163

5.4.1系统模型163

5.4.2活动模板子结构的构造164

5.4.3子结构引导的结构匹配165

5.5实例之在线上手写数字识别167

5.5.1难点及特徵的选取167

5.5.2相应的预处理及模板的建立168

5.5.3程式的实现169

5.6实例之在线上手写数字、英文字元及汉字识别182

第6章脱机字元识别204

6.1印刷体汉字的识别204

6.1.1印刷体汉字的基本知识204

6.1.2汉字的行切割和字切割204

6.1.3文字的归一化205

6.1.4基于统计量的特徵206

6.2基于置信度分析和多信息融合的手写数字识别方法209

6.2.1多种特徵和多种分类器210

6.2.2集成方法211

6.2.3预处理213

6.3其他手写数字识别方法简介215

6.3.1基于支持向量机(svm)的方法215

6.3.2伪二阶隐马尔可夫模型套用于手写数字识别215

6.3.3基于骨架特徵顺序编码的识别方法216

6.4手写数字识别实例之模板匹配法216

6.4.1点阵图的读写216

6.4.2细化算法218

6.4.3特徵提取与识别233

6.4.4程式实现233

6.5手写数字识别实例之fisher线性判别252

6.5.1usps资料库252

6.5.2fisher判别程式254

6.6数字识别实例之神经网路法266

第7章线上签名鉴定279

7.1时间弯折算法279

7.1.1时间弯折的概念279

7.1.2时间弯折的限制280

7.1.3时间弯折的dp方法281

7.1.4dtw方法的扩充和变形282

7.1.5模板的建立282

7.1.6算法的实现282

7.2签名分段算法291

7.3自回归分析293

7.4在线上签名可以利用的特徵299

7.5基于特徵函式法的在线上签名鉴定300

7.5.1系统框图300

7.5.2预处理300

7.5.3特徵提取301

7.5.4特徵匹配302

7.6线上签名鉴定系统实例302

7.6.1签名数据的输入302

7.6.2一些结构的定义303

7.6.3方向分布的计算304

7.6.4档案数据的读取309

7.6.5预处理函式311

7.6.6识别算法320

7.6.7保存和打开模板323

第8章离线签名鉴定325

8.1离线签名鉴定的方法325

8.1.1距离匹配变换325

8.1.2形状特徵325

8.1.3纹理特徵330

8.2伪动态特徵339

8.3总结340

第9章人脸的检测与定位341

9.1人脸检测方法综述341

9.1.1基于知识的自顶向下的方法341

9.1.2基于人脸特徵的自底向上的方法342

9.1.3模板匹配的方法342

9.1.4基于人脸外观的方法342

9.2基于肤色的人脸检测算法342

9.2.1色彩空间与色彩空间的聚类342

9.2.2肤色模型343

9.2.3人脸区域分割347

9.2.4肤色模型在人脸检测的后期验证中的套用350

9.3人脸特徵的检测351

9.3.1候选特徵的提取352

9.3.2双眼和嘴巴的定位352

9.3.3双眼和嘴巴的轮廓提取352

9.4人脸检测与定位实例354

9.4.1人脸区域的检测354

9.4.2眼睛的标定374

9.4.3鼻子的确定382

9.4.4嘴的确定384

9.4.5主程式的其他一些代码387

第10章车牌识别技术396

10.1系统简介396

10.1.1车牌定位技术综述397

10.1.2车牌字元识别技术综述398

10.2车牌图像定位与分割算法398

10.2.1车牌图像的特点及识别难点399

10.2.2边缘提取算法400

10.2.3hough变换提取直线408

10.2.4车牌检测的要点412

10.2.5算法流程413

10.3车牌字元的识别414

10.3.1二值化415

10.3.2倾斜度的校正415

10.3.3大小归一化416

10.3.4匹配识别字元416

第11章印章识别418

11.1伪印章的製作及人工防伪技术418

11.1.1常用伪造印章的方法及其特徵418

11.1.2真假印章印文的检验420

11.2自动印章识别系统的设计421

11.2.1预处理421

11.2.2特徵的提取421

11.3算法实现422

第12章图像的纹理分析方法426

12.1纹理分析概念426

12.2空间灰度层共现矩阵427

12.3纹理能量测量429

12.4纹理的结构分析方法和纹理梯度431

12.4.1纹理的结构分析方法431

12.4.2纹理梯度432

12.5遥感图像的纹理分析432

12.5.1云类的自动识别432

12.5.2颱风的自动识别434

12.6细胞图像的彩色纹理分析436

12.6.1纹理的彩色分布特徵描述436

12.6.2纹理彩色特徵437

12.6.3细胞图像处理438

12.7visualc套用实例438

12.7.1灰度共现矩阵类439

12.7.2几个回响函式446

参考文献449