發展國字結構評量系統

主要內涵為將以形態為基本評量元素，研究合體結構的中國文字，分析學童 書寫結果形態，然後筆畫間的結構關係，如筆畫長度、字素中心差距、位置偏移、

字體概形等特徵點，為字體結構優美程度的基本特徵值，利用模糊積分來計算字 體結構的記分。其研發模式步驟如圖3-7：

圖3-7 國字結構評量系統研究步驟流程圖

對於國字架構優美程度的電腦判別，首先需訂出國字筆畫與筆畫架構特徵，

及國字形態特徵，依各特徵情況給定記分權重值。再來是設計受試者書寫介面，

並設計如何讓電腦自動比對國字形態與架構的演算法，再依受試者書寫資料取得 訂定國字結構的特徵點

開發結構分析書寫介面

取得專家評量數據

模糊積分樣本學習

利用學習結果建立寫字評量系統 訂定標楷體結構計分標準

設計電腦比對程式

五位教師評量數據，最後利用模糊積分樣本學習計算計分權值，最後利用學習結

受 測 字 筆 畫 次 序 ， 學 生 所 書 寫 的 各 筆 畫 的 長 短 以 b 集 合 來 表 示 ， 如

群組，分別是「王」的筆畫群組為





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









參、覆蓋範圍比對

對於書寫結果的布局特徵，採覆蓋範圍大小來取特徵值，覆蓋範圍的取法先 將九宮格的長寬各切成N 段，於是在書寫範圍即切割成 N N 個區塊，再取字體 W 所有筆畫的最大y 座標定為Y_max與最小y 座標定為Y_min，九宮格由上而下依序 掃描至Y_max時，再取其x 軸座標最左最右的座標點設定為覆蓋區域，一直取到Y_min 為止，而在取左右範圍的方法是以取最左x 座標，定為X_min，與最右的x 座標，

定為X_max，若X_min  X_i  X_max表示X_i在該字覆蓋的範圍之內。

在 N N 個區塊中如果被該字所覆蓋的區塊設定為 1，未被覆蓋的區塊 設定為0，於是得到覆蓋區域方陣A_NN，如圖3-10。在此先取樣本字的覆蓋區域 矩陣，以A 來表示，再取受試者所書寫的字在覆蓋區域矩陣，以_s A_u來表示，比對 樣本字的A 與書寫的字的_s A_u在N N 的小區塊異差，就是覆蓋範圍差異值，以C3 來表示，C3=A_sA_u。為XOR 運算，若該字整體字型與樣本字差異很大，C3 的值相對的也就變大，反之變小。 以10 10 的小區塊來呈現「公」字的覆蓋範圍，

如下圖3-8，圖 3-9：

圖3-8 楷書字「公」及其覆蓋範圍

圖3-9 學生書寫字「公」及其覆蓋範圍

，而其覆蓋區域矩陣為如下圖3-10，兩矩陣以 XOR 運算為 9。

圖3-10 楷書字(左)與學生書寫字(右)「公」覆蓋區域矩陣

肆、模糊積分簡單迴歸

系統延續筆順施測採用筆順的24 個樣本字，讓 35 位四年級學生在平板電腦 逐一書寫，老師並在受測學生旁邊，監看書寫過程以必免連畫或筆順錯誤情況發 生。再利用電腦分析比對樣本字與學生所寫字，並得到長短差異總和C1，區塊中 心差異值C2 ，覆蓋範圍差異值C3，這三個值為電腦所產生的客觀數據，再由五 位語文相關領域的資深教師，依電腦硬筆書寫評定量表，在用筆、結構、布局三 個項度各5 分的原則下，在網路上評分，其用筆分數以T1表示、結構分數以T2 表 示、布局分數以T3 表示。在取得用筆、結構、布局三個項度的分數後，依一定比

例權值求得每個教師所評的分數，再將五位老師的分數平均並標準化，以T 表

而C1、C2 、 C3值分別代表排序後分別為h x ，

 

 

 

integral regression model）。再以 5 Fold CV 的方式求其相關係數與 MSE。在