[发明专利]一种汉字硬笔书写智能指导和评分方法及指导评分系统

权利要求书

1.一种汉字硬笔书写智能指导和评分方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤1：构建字库数据存储单元；

步骤2：采集书写视频流和/或用户书写的若干汉字的全幅图像，获得单个汉字图像或单个汉字图像队列；

步骤3：基于单个汉字图像或单个汉字图像队列识别得到用户书写的每个汉字，在字库数据存储单元进行检索；若检索成功，则对用户所写的汉字进行逐层分析，确定当前手写汉字的结构信息，进行下一步；否则，返回步骤3；

对用户所写的汉字进行逐层分析，确定当前手写汉字的结构信息包括以下步骤：

步骤3.5.1：获取标准范围内的汉字，对规范后的汉字进行骨架提取；得到任意两笔间交叉点的信息；

步骤3.5.2：以交叉点为切割依据，对整个汉字骨架进行切割，对交叉点间、交叉点与端点间、端点和端点间的骨架进行分离，形成骨架线段集合并保存；

步骤3.5.3：对交叉点的分叉形态进行分类，标记为丁字形和十字形，分类后的交叉点的分叉形态结合骨架线段集合，组成待评分汉字的笔画的骨架集合并保存；

步骤3.5.4：基于标准骨架集合，对待评分汉字的笔画的骨架集合中的每个像素点与标准骨架集合的对应像素点进行距离计算，得到距离集合，距离集合中的每个元素其中，n_ix和n_iy分别为待评分汉字的笔画的骨架集合中的第n笔画骨架的第i像素点的x轴和y轴坐标，m_ix和m_iy分别为标准骨架集合中对应第m笔画骨架第i像素点的x轴和y轴坐标，g为待评分汉字的笔画的骨架相对于标准骨架的方位，

步骤3.5.5：基于所述距离集合，得到待评分汉字的笔画的骨架集合像素点与标准骨架集合的最小距离集合，最小距离集合中的每个元素

步骤3.5.6：基于所述最小距离集合，形成待评分汉字的笔画的骨架集合与标准骨架间的距离函数

步骤3.5.7：根据距离函数，得到笔画骨架的第一个像素的距离值D_bgn、最后一个像素的距离值D_end、最大距离D_max和最小距离D_min，基于D_bgn、D_end、D_max和D_min得到待评分汉字的笔画的骨架与标准骨架之间的笔画平移关系T、笔画旋转关系A、笔画缩放比S；

步骤3.5.8：根据所述字库数据存储单元组合不同的笔画骨架构成偏旁部首，得到待评分汉字的骨架的偏旁部首与标准骨架的偏旁部首之间的相对位置信息，其中，偏旁部首平移关系偏旁部首旋转关系偏旁部首缩放比n为笔画的个数，w_i为对应的权值；

步骤4：对于书写的汉字进行评分及指导；

步骤5：若所有的全幅图像已经识别完毕，则结束，否则，返回步骤3。

2.根据权利要求1所述的一种汉字硬笔书写智能指导和评分方法，其特征在于：所述字库数据存储单元包括：

一练习字模库，用于存放相同汉字的若干不同的练习字帖；

一字模书写规范信息库，用于存放对应每个不同的练习字帖中的每个汉字的书写规范，所述书写规范包括笔画的规范及笔画组合规范、偏旁部首规范信息；

一字模书写评分库，用于存放对应每个不同的练习字帖中的每个汉字的书写评分信息，所述书写评分信息包括汉字的结构评分信息、笔画评分信息。

3.根据权利要求1所述的一种汉字硬笔书写智能指导和评分方法，其特征在于：所述步骤2包括以下步骤：

步骤2.1：采集书写视频流和/或用户书写的若干汉字的全幅图像；

步骤2.2：若采集到视频流，则进行步骤2.3，否则直接进行步骤2.4；

步骤2.3：检测用户书写截止点，若用户停止书写时间大于预设时间或用户另起一行进行书写，则分割用户当前书写的1个或多个单个汉字全幅图像；

步骤2.4：对所有的全幅图像进行单字分割；

步骤2.5：获得单个汉字图像或单个汉字图像队列。