[发明专利]一种书写困难儿童笔迹识别的方法

说明书

本发明提供一种书写困难儿童笔迹识别的方法，包括：步骤1.书写困难儿童通过点阵笔在点阵本上相应位置进行书写；步骤2.系统将点阵笔传入的运动轨迹结合笔尖压力信息制成图像；步骤3.对比图像与样本库模型中预存的图像相似度；步骤4.判断相似度是否高于预设的相似度阈值；若是，输出图像模型中最相似的图像和识别结果；若否，提醒用户手写输入该输入的图像对应的文字，进入步骤2。本发明通过点阵笔来收集特定书写困难儿童的字迹，将采集得到的文字轨迹制成图像，建立图像模型并利用机器学习，再将采集得到的图像模型应用于书写困难儿童作业书写的识别。

技术领域

本发明属于智能控制技术领域，尤其涉及一种书写困难儿童笔迹识别的方法。

背景技术

学龄儿童对于握笔姿势、用力大小都没有经验，这会造成笔画散乱，多加笔画，造成空间位置无法准确把握的问题出现。在学龄阶段，大约有百分之十左右的儿童不能进行熟练的书写，或者所写汉字难以辨认，这部分儿童通常被认为有书写困难或者书写障碍。

书写困难儿童由于年龄比较小，并且通常所写不够规范，对于家长和老师来说识别他们的文字较为困难。书写困难的儿童，其书写质量比正常儿童要差很多，所以识别他们的书写结果变得更加困难，但是这也使得这项研究工作显得更为重要。针对书写困难儿童的手写信息采集，目前尚未有较为完好的解决方案。

现有技术一的技术方案

《书写困难儿童手写信息采集系统设计》一文中，是在平板电脑等智能设备中，通过在触摸屏上手写的方式来采集数据，先对汉字手写进行预处理，将手写文字进行数轴化处理，即统一把文字归化成一个个固定的大小，进而可以减小文字与文字之间的大小差别；然后，纠正文字的变形、笔画的分离，类似一组网格对文字进行区域划分，并使邻近的网格间的像素均匀；最后，多次进行文字采集，保证识别不受书写困难儿童手写过程中快慢程度不同和用力不均匀造成的笔画不清晰而形成的采样点数量、距离等误差的影响。

对于书写困难儿童手写汉字辨识，是通过对其字迹的处理，将手写的文字转化为一些数量的候选字符来让辨识者进行选择的过程。

现有技术一的缺点

在触摸屏上采集数据，虽然可以采集手写的信息，无法还原在纸上真实写字感受，因而得到的书写轨迹和实际纸笔书写的数据存在较大差异。

实际应用中欠缺可行性，无法识别书写困难儿童作业中的笔迹。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种书写困难儿童笔迹识别的方法，可以通过点阵笔在纸上书写，而不是通过触摸屏用手指写，得到书写困难儿童更真实的手写汉字数据，数据的真实性有利于对书写困难病理机制的探究；帮助家长和老师更好、更方便地对书写困难儿童进行汉字书写上的指导，而且可以通过训练提高他们的书写水平。运用机器学习和多种算法，完成建立和优化图像模型的过程。

本发明采用如下技术方案：

一种书写困难儿童笔迹识别的方法，包括如下步骤：

步骤1.书写困难儿童通过点阵笔在点阵本上相应位置进行书写；

步骤2.将点阵笔与软件系统相连接，软件系统将点阵笔传入的运动轨迹结合笔尖压力信息制成图像；

步骤3.软件系统对比图像与样本库模型中预存的图像相似度；

步骤4.软件系统判断相似度是否高于预设的相似度阈值；

若是，输出图像模型中最相似的图像和识别结果；

若相似度不高于预设的相似度阈值，则输出识别错误，并反馈给用户，提醒用户手写输入该输入的图像对应的文字，进入步骤2。

进一步的是，在执行步骤1之前，需建立书写困难儿童笔迹识别的样本库模型，其步骤如下：