一种汉字书写质量智能评价方法技术

本发明专利技术公开了一种汉字书写质量智能评价方法，基于田字格或米字格格式的页面具有标记的书写纸张以及具有固定标识的电子感应板实现，包含如下步骤：将书写纸张平铺于数据采集板上，书写纸张页面的标记与压力板的的固定标识对齐固定；通过拍摄装置拍摄撰写者在书写纸张上撰写后形成的字迹图像，同时通过电子感应板采集得到感应数据，感应数据包含：笔画的起始位置坐标、笔画的终止位置坐标、笔画的压力数据、笔画的书写用时；将字迹图像以及感应数据上传至服务器，服务器根据字迹图像以及感应数据得到书写美观、书写错误、书写压力以及书写速度的评价数据，形成汉字书写质量评价报告。

An intelligent evaluation method of Chinese character writing quality

【技术实现步骤摘要】
一种汉字书写质量智能评价方法
本专利技术属于书写质量评价
，特别是涉及一种汉字书写质量智能评价方法。
技术介绍
目前单维度书写速度/书写美观/书写错误的测量无法全面定义书写能力。因为书写速度和书写质量存在动态平衡，个体可以花更多时间以换取更高的书写质量，或者牺牲书写质量以换取更高速度。所以书写能力的描述应结合时间和质量两方面。书写质量又至少包含书写错误率和书写美观。在书写错误率和书写美观方面，人工评价方式标准不统一、主观化、效率低，科研、临床均难以广泛应用。人工智能可以模拟并标准化书写错误及书写美观的评价。此外，除了书写时间和质量，书写压力作为书写障碍潜在的异常变量之一，也应予以采集。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术提供了一种汉字书写质量智能评价方法，基于田字格或者米字格格式的页面具有标记的书写纸张以及角落具有固定标识的电子感应板实现，包含如下步骤：S1、将书写纸张平铺于数据采集板上，书写纸张页面的标记与压力板的固定标识对齐固定S2、通过拍摄装置拍摄撰写者在书写纸张上撰写后形成的字迹图像，同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汉字书写质量智能评价方法，基于田字格或米字格格式的页面具有标记的书写纸张以及具有固定标识点的电子感应板实现，其特征在于，包含如下步骤：/nS1、将书写纸张平铺于数据采集板上，书写纸张页面的标记与压力板的的固定标识分别对齐固定；/nS2、通过拍摄装置拍摄撰写者在书写纸张上撰写后形成的字迹图像，同时通过电子感应板采集得到感应数据，感应数据包含：笔画的起始位置坐标、笔画的终止位置坐标、笔画的压力数据、笔画的书写用时；/nS3、将字迹图像以及感应数据上传至服务器，服务器根据字迹图像以及感应数据得到书写美观、书写错误、书写压力以及书写速度的评价数据，形成汉字书写质量评价报告；服务器得到评价数据具...

【技术特征摘要】
1.一种汉字书写质量智能评价方法，基于田字格或米字格格式的页面具有标记的书写纸张以及具有固定标识点的电子感应板实现，其特征在于，包含如下步骤：
S1、将书写纸张平铺于数据采集板上，书写纸张页面的标记与压力板的的固定标识分别对齐固定；
S2、通过拍摄装置拍摄撰写者在书写纸张上撰写后形成的字迹图像，同时通过电子感应板采集得到感应数据，感应数据包含：笔画的起始位置坐标、笔画的终止位置坐标、笔画的压力数据、笔画的书写用时；
S3、将字迹图像以及感应数据上传至服务器，服务器根据字迹图像以及感应数据得到书写美观、书写错误、书写压力以及书写速度的评价数据，形成汉字书写质量评价报告；服务器得到评价数据具体包含如下步骤：
S31、对字迹图像进行预处理，以滤除包含书写纸张在内的背景，仅保留字迹；
S32、对预处理后的字迹图像进行灰度化处理，得到灰度图像；
S33、对灰度图像进行初步划分，得到各个汉字，然后得到各个汉字的汉字骨架特征；
S34、基于感应数据，计算笔画特征，笔画特征包含笔画的长度、量化压力、书写速度以及笔画倾斜度；
S35、将灰度图像切割成固定大小的图像块，每个图像块包含固定数量的多个汉字；其中，对于米字格中不存在汉字的图像块以及未切割成所述固定大小的图像块，直接舍弃；
S36、将图像块送入训练好的模型中，利用提取的汉字骨架特征与标准的汉字骨架特征进行比对以及笔画特征与标准的笔画特征进行比对，得到各个图像块的书写美观、书写错误、书写压力以及书写速度的评价数据，然后根据各个图像块的评价数据最终得到字迹图像的整体评价数据。


2.根据权利要求1所述的汉字书写质量智能评价方法，其特征在于，步骤S33中，单个汉字的汉字骨架特征的提取采用下述步骤得到：
S331、将灰度图像进行边缘提取，将一个汉字的边缘点的位置坐标存入数组INI_Edge中；
S332、从INI_Edge中选取一边缘点作为开始，以n个边缘点作为步长从INI_Edge选取边缘点，将选取的边缘点依次作为待检测的边缘点进行步骤S333-S334中的处理，处理完毕后，将步骤S334保留得到的所有边缘点带入到步骤S335中进行后续处理；n为大于等于1的正整数；
S333、使用统计方法得到待检测的边缘点的曲率：在待检测的边缘点的领域内计算其他边缘点相对于该待检测的边缘点的斜率分布向量，然后进行统计，以此区分待检测的边缘点为角点还是非角点；
S334、在角点处断开，以角点为分隔点，通过各个分割点将待检测的边缘点进行分割，保存为一组得到一组或者边缘点数组，用于后续计算；
S335、对于所有边缘点数组，以任一组进行处理，取该组前两个边缘点A、B，连接A、B两点，在直线AB上取中点M；
S336、求过直线AB中点M点的法线；
S337、做内切圆，圆心在法线上并与直线AB相切于点M；
S338、赋值内切圆的半径为R0；R0初始时为预设值；
S339、增大R0，计算出增大R0后的圆心C；
S3310、分别计算所述保留得到的所有边缘点到圆心C的距离，如果距离小于增大后的R0，则保存该边缘点到一个列表C_List内，否则不保存边缘点到列表C_List内；
S3311、如果计算后所有边缘点后列表C_List为空，返回S339继续增大R0；
S3312、如果计算后所有边缘点后列表C_List不为空，则将R0更新为前一次增大前的数值；
S3313、保存所求的圆心和步骤S3312中得到的R0半径，返回步骤S335，选取所述保留得到的所有边缘点中的第2个和第3个边缘点，重新进行S335至S3312，以此类推，直至本组边缘点组中的最后两个边缘点计算完毕；
S3314、将本组边缘点组计算得到的所有的内切圆的圆心依次连接起来即得到汉字的部分骨架；
S3315、采用步骤S335至S3314中同样的方法得到各个边缘点组对应的汉字的部分骨架，所有边缘点组得到的汉字的部分骨架组合起来得到该汉字的完整骨架，从...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，李鹏威，侯一民，孟祥芝，李颖，
申请(专利权)人：深圳市儿童医院，东北电力大学，
类型：发明
国别省市：广东;44