中文汉字书写评估与改进YOLOv3视觉识别系统研究

### 中文汉字书写评估与改进YOLOv3视觉识别系统研究 #### 中文汉字书写评估 在中文汉字书写评估方面，选取了平衡和倾斜两个美学指标来评估书写的汉字。 - **平衡指标**：主要用于评估相邻笔画长度之间的协调性。一般来说，同时放大或缩小一个汉字的所有笔画，字符的整体风格效果不会受到影响。但任何一个笔画的大幅变化，都会产生显著影响，甚至使这个字变成另一个字。平衡指标的计算公式为： \[ I_b = e^{-\frac{\sum_{i=2}^{N} \left|\frac{l_i}{l_{i - 1}} - \frac{l_i^*}{l_{i - 1}^*}\right|}{N - 1}} \] 其中，\(l_i^*\) 是正楷中第 \(i\) 笔的长度，\(l_i\) 是实际书写汉字中第 \(i\) 笔的长度，\(N\) 是一个汉字的笔画数。平衡指标的范围在 0 到 1 之间，实际书写笔画长度与正楷笔画长度越相似，平衡指标越接近 1。 - **倾斜指标**：用于评估汉字的美观程度。在书写汉字时，每一个笔画的微小倾斜角度都会对风格效果产生巨大影响。倾斜指标的计算公式为： \[ I_c = e^{-\frac{\sum_{i=1}^{N} \left|S_i^* - S_i\right|}{N}} \] 其中，\(S_i^*\) 是正楷中第 \(i\) 笔的倾斜度，\(S_i\) 是实际书写汉字中第 \(i\) 笔的倾斜度。倾斜指标同样在 0 到 1 之间，实际书写笔画倾斜度与正楷笔画倾斜度越相似，倾斜指标越接近 1。 根据这两个美学指标的计算结果进行加权评估，两个指标的加权比例均为 0.5。相关的等级和评价如下表所示： | 评估指标 | 得分 | 等级 | 评价 | | --- | --- | --- | --- | | 平衡 \(I_b\) | 0.7 - 1.0 | 优秀 | 笔画对称 | | 平衡 \(I_b\) | 0.4 - 0.7 | 中等 | 笔画比例需要改进 | | 平衡 \(I_b\) | 0.0 - 0.4 | 较差 | 笔画之间的协调性差 | | 倾斜 \(I_c\) | 0.7 - 1.0 | 优秀 | 汉字规范 | | 倾斜 \(I_c\) | 0.4 - 0.7 | 中等 | 笔画倾斜度需要改进 | | 倾斜 \(I_c\) | 0.0 - 0.4 | 较差 | 笔画规范性差 | 对“《山行》”这首诗中的 28 个汉字进行实验，这些汉字分为四种结构类型：上下结构、左右结构、半包围结构和正楷结构。部分汉字的具体评分和评价如下表所示： | 汉字 | 平衡 | 倾斜 | 评级 | | --- | --- | --- | --- | | | 0.7386 | 0.7469 | 优秀 | | | 0.6947 | 0.6178 | 优秀 | | | 0.7133 | 0.7867 | 优秀 | | | 0.6741 | 0.6184 | 中等 | | | 0.5752 | 0.2520 | 较差 | | | 0.5895 | 0.5110 | 中等 | | | 0.8548 | 0.7577 | 优秀 | | | 0.7845 | 0.7871 | 优秀 | 对实验结果进行分析： - **平衡相似度结果分析**：所有结构类型汉字的平衡