1 >необходимые алгоритмы для предобработки изображений, учитывая непредсказуемость освещения и углы наклона.
Эквализация гистограммы яркости + пороговое преобразование + морфология
2 >алгоритмы выделения строки с кодом, парсинга и нормализации размера блоков отдельных цифр.
Ищешь минимальный ограничивающий четырёхугольник, по угловым точкам находищь матрицу гомографии, трансформируешь с использованием opengl (в opencv есть).
Далее режешь строку на символы, идя по колонкам и полностью белый ряд - конец символа, а ряд хотя бы с одной чёрной точкой - начало. в принципе можно и заливкой сегментировать.
После классифицируешь. Классификатор будет простейший : перемножение точки символа на точку классификатора (изображение символа-кандидата, отмасштабированное до прямоугольника реального символа) и просуммирвать. Математически это называется скалярным произведением или корреляцией. У кого больше - тот и символ.
как-то так.