[发明专利]基于数位笔的画钟测试检测方法及系统

权利要求书

1.一种基于数位笔的画钟测试检测方法，步骤包括：

1)采集用户画钟测试的笔迹数据；

2)识别笔迹数据的轮廓笔画、指针笔画及数字笔画，提取笔画特征；笔画识别的方法为：在总笔画集合S1中识别轮廓笔画，得到轮廓笔画集合O，寻找轮廓笔画的冗余笔画集合RS1，在S1中去除掉笔画集合O及RS1，得到笔画集合S2，即S2＝S1-(O+RS1)；在笔画集合S2中识别指针笔画，得到指针笔画集合H，寻找指针笔画的冗余笔画集合RS2，在S2中去除掉笔画集合H及RS2，得到笔画集合S3，即S3＝S2-(H+RS2)；在笔画集合S3中识别数字笔画；寻找冗余笔画的方法为：要判断一目标笔画是否为冗余笔画，首先将笔画按照先后顺序链接成一个骨干画，在骨干画上均匀分布地取其中若干个采样点加入点集当中，计算点集中所有点与目标笔画的距离均值，如果距离均值小于一阈值，则认为该目标笔画是冗余笔画；

3)根据笔画特征，对轮廓笔画、指针笔画及数字笔画进行检测，实现画钟测试。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用RandomForest分类器进行笔画识别。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在识别前对笔迹数据进行预处理，包括：

1)对笔迹数据进行重采样，使得采样点之间的距离均等于T；

2)对笔迹数据进行平滑处理，减少笔画抖动的程度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用北京协和医院的画钟打分机制对轮廓笔画、指针笔画及数字笔画进行检测，该打分机制总分3分，其中轮廓笔画、指针笔画、数字笔画各占1分。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

轮廓笔画的笔画特征包括：1)是否存在轮廓笔画；2)轮廓笔画是否闭合；3)笔画数量N1；4)轮廓笔画闭包的高度H与宽度W的比率R1；5)轮廓笔画长度L与轮廓笔画闭包的内切圆周长P的比率R2；

指针笔画的笔画特征包括：1)时针笔画与分针笔画是否相交；2)时针笔画长度HL与分针笔画长度ML的比率R3；3)时针笔画所在的象限Quadrant1；4)分针笔画所在的象限Quadrant2；

数字笔画的笔画特征包括：正确的数字数量N2。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用ShortStraw方法对指针笔画进行分割，获得时针笔画和分针笔画；通过K-means算法将数字笔画按照所属数字的不同进行聚合。

7.一种基于数位笔的画钟测试检测系统，用于实现权利要求1-6任一项所述的方法，该系统包括：

一数位笔，用以绘制图形；

一信息采集设备，连接上述数位笔，包括一液晶数位屏、一数据采集应用和一数据分析应用，通过液晶显示屏输入并记录数位笔的笔迹数据，通过数据采集应用采集笔迹数据，并通过数据分析应用识别笔迹数据的笔画特征并进行打分。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，信息采集设备还用以显示绘制任务，任务包括：

绘制钟的轮廓、绘制时间数字、绘制指针。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，使用Microsoft Tablet PC Platform SDK1.7作为数字的笔画识别引擎。