[发明专利]一种书写能力的自动评价方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种书写能力自动评价方法。

背景技术

早在1990年国家教委办公厅《关于加强义务教育阶段中小学生写字教学的通知》中明确要求“中小学开设写字课程，必须保证每周写字训练的时间不能少于一个课时。2002年国家教育部《关于在中小学加强写字教学的若干意见》中进一步强调“写字教学应该加强，不应削弱”。从有关文件中可以看出，对汉字书的要求与重视程度越来越高。于是，关于“汉字书写速成”的研究已在国内蓬勃兴起，如“汉字百日速成法”的研究，“汉字书写99小时速成”的研究，“汉字书写快乐速成”的研究，这些研究对推动汉字书写水平的提高产生了重要作用。2008年国家语言文字工作委员会颁布了《汉字书写等级考核标准》，为 “汉字书写能力等级测试的研究”提供了依据。目前，对书写能力的评价相对滞后，大部分应用仍然基于相关领域的专家进行主观评价，造成在大规模应用方面效率低下，并且容易引起主观评价标准的不一致性，是大力发展、加强汉字书写能力的主要阻力。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种书写能力自动评价方法，本方法具有极高的数据处理能力，在扫描的同时给出书写能力的客观指标，为书写能力测评的大规模应用提供基础技术条件。

本发明采用如下技术手段实现发明目的：

一种书写能力的自动评价方法，包括如下步骤：

（1）设计书写能力测试评价卡；

（2）对测试评价卡进行图像采集和预处理；

（3）对图像标记点进行识别，如果识别标记点与设置值相同，进行倾斜角度的估计；

（4）如果倾斜角度大于设定值，进行图像纠偏处理，并重新进行图像增强、标记点识别及倾斜角度的估计，如果倾斜角度小于设定值，执行下一步操作；

（5）进行图像分割定位字符操作；

（6）进行字符特征计算操作；

（7）进行指标拟合计算，输出计算结果。

作为对本技术方案的进一步限定，所述测试评价卡包括标题、待测人员基本信息区域、条码识别区域、注意事项区域、模板文字区域、书写文字区域和OMR识别标记点区域。

作为对本技术方案的进一步限定，所述步骤（2）的预处理包括图像扭曲检测、拉伸检测、图像纠偏处理、图像增强处理。

作为对本技术方案的进一步限定，所述步骤（6）包括如下步骤：

（6.1）进行字符全局分布特征计算；

（6.2）进行字符全局分布特征计算；

（6.3）进行字符距离分布特征计算；

作为对本技术方案的进一步限定，所述步骤（6.1）计算公式为：

         （5）

其中：高宽比、左右所含有效像素比、上下所含有效像素比，有效像素定义为黑色字符比划像素，取像素的灰度值低于128的那些像素，字符宽度，字符高度，上半部分有效像素数，下半部分像素数，左半部分有效像素数，右半部分有效像素数。

作为对本技术方案的进一步限定，所述步骤(6.2)包括如下步骤：

(6.2.1)将每个字符分成16个子区域，并按照从左到右，从上到下的顺序排列；

(6.2.2) 统计每个字符子区域内的有效像素数，并排列为一个特征向量，作为该字符的区域分布特征。

      （6）

作为对本技术方案的进一步限定，所述步骤(6.3)包括如下步骤：

(6.3.1)记中心位置为，按顺序第个有效点的坐标为，该点的距离表示为，总共有个有效点，通常情况下，因此特征向量表示为：

       （7）

（6.3.2）上述特征向量经过规范化后，得到标准的距离特征向量，标准特征向量（长度为100）的第个值表示为：

   （8）。

作为对本技术方案的进一步限定，所述步骤(7)的步骤为：

（7.1）进行标准数据的初始化工作，存储标准模板的字符特征信息;

(7.2) 分别计算出标准数据中每个字符的全局特征α、β、γ，区域分布特征Z、距离分布特征D；

(7.3) 分别计算出被测数据中每个字符的全局特征α’、β’、γ’，区域分布特征Z’、距离分布特征D’；

(7.4) 设书写卡评价的字符数为，第个字符得分记为，则该书写卡客观评价指标计算为：