外国留学生手写汉字笔画错误提取的智能方法研究

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第一章绪论 1.1选题背景 汉字是汉语书写用的文字，狭义指以正楷作为标准 写法的汉字。因形状方正，汉字有“方块字”之称。从 结构上来看，汉字字体规整，每个字占据几乎同样的空 间。由表意象形字根如金、木、水、火、土等，像积木 一样组合而成。汉字包括独体字和合体字，独体字不能 分割，合体字由部件组合构成，占汉字数量的90%以上 。汉字的部件包括独体字、偏旁部首和其他不成字部件 。汉字的合体结构有12种，分为：左右、上下、左中右 、上中下、左上包、右上包、左三包、左下包、上三包 、下三包、全包围和镶嵌结构。 笔画是汉字的最小构成单位，指一次连续写成的线 条。笔画分为横、竖、撇、捺、点、提等31个基本种类 。书写汉字时，笔画出现的先后顺序，即“笔顺”，是 比较固定的，其基本规则是，先横后竖，先撇后捺，从 上到下，从左到右，先外后内，先外后内再封口，先中 间后两边。笔画的数目、形状、空间组合关系等因素构 成了汉字形体区别特征，这是文字形体的一个基本属性 。 在汉语国际教育逐步推广的背景下，汉语教学往往 把培养留学生的交际能力放在首位，同时使其具备运用 汉语进行听说读写的能力，其中的读和写会涉及汉字。 从书写元素看，在组成常用汉字的笔画中，横、竖、撇 、点、捺、提的使用频率为77.82%，而书写元素的重复 率、结构单位的相似度越高,结构方式的一致性越大,汉 字形体所提供的区分度就越小，书写的错误率也就会越 高。所以，笔画的书写错误将直接导致部件乃至整字的 错误。 对于留学生书写汉字最早采用纸笔的传统模式进行 采集和记录，授课教师通过课上实时观察进行指导或课 后收取纸质作业进行评判教学。然而，在传统的课堂教 学中，教师即便积极观察，也很难全面了解到学生在课 堂上的学习情况，尤其是汉字书写的具体情况，更难以 对每个学生的汉字书写过程进行及时指导。不仅如此， 在课后作业的评改中，传统纸笔的记录方式难以让教师 直观了解学生汉字书写的动态过程，因而无法全面知晓 学生在课后的汉字掌握情况。同时，通过教师在批改中 批注给学生的反馈纠正，如汉字书写的示范，学生也无 法去准确地了解笔画的书写顺序和特点，只能看到一个 完成版的“画像”。 在将学生书写的汉字记录输入计算机的时候，早期 研究者将纸版记录通过照相、扫描等方式转为数字图像 文件，并保存在计算机中。后来，有学者使用摄像机对 学生的书写过程进行实时拍摄，将形成的视频文件保存 于计算机中。该方法可以较完整地记录学生的书写过程 ，但不足之处在于视频文件往往容量较大，不利于保存 和传输。 数字墨水的出现，有效地解决了这些不足，它利用 手写板、数码笔等笔式输入设备书写文字，书写轨迹通