手写数字识别系统
项目介绍
本项目基于MATLAB开发,旨在构建一个能够自动识别0-9手写数字的图像识别系统。系统采用完整的机器学习流程,涵盖数据预处理、模型训练与测试评估三大核心模块。通过对100幅手写数字图像进行标准化处理和特征提取,利用支持向量机或神经网络等分类算法进行训练,最终实现对未知手写数字图像的准确识别与分类。
功能特性
- 数据预处理:对手写数字图像进行灰度化、尺寸归一化(统一调整为28x28像素)等操作,为特征提取做准备。
- 特征提取:提供HOG特征或直接像素特征提取方法,将图像转换为分类器可处理的数值特征向量。
- 模型训练:使用提取的特征和对应标签,训练SVM分类器或神经网络模型,构建数字识别模型。
- 性能评估:在测试集上评估模型性能,输出识别准确率报告及混淆矩阵,进行可视化分析。
- 单图预测:支持加载单张手写数字图片,输出模型预测的数字结果及置信度。
使用方法
- 准备数据:将所有手写数字图像(JPG/PNG格式)放置在项目指定数据文件夹内,并确保有对应的真实标签数据。
- 运行主程序:在MATLAB中打开项目,运行
main.m主脚本文件。 - 查看结果:程序运行完毕后,将在命令行窗口显示模型在测试集上的整体准确率。同时,会生成混淆矩阵图等可视化结果,并可根据提示进行单张图片的预测测试。
系统要求
- 软件平台:需要安装MATLAB(推荐R2018a或更高版本)。
- 必要工具箱:确保安装MATLAB的统计和机器学习工具箱、图像处理工具箱。
文件说明
主程序脚本整合了系统从数据加载到最终评估的全流程核心功能。具体包括:读取图像数据与标签、执行图像预处理操作、提取图像特征、划分训练集与测试集、使用选定算法训练分类模型、评估模型性能并生成准确率报告与混淆矩阵、提供交互界面用于单张手写数字图像的识别演示。