學齡兒童手寫量化評估方法及套用研究

《學齡兒童手寫量化評估方法及套用研究》是依託中國科學院合肥物質科學研究院，由羅健飛擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：學齡兒童手寫量化評估方法及套用研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：羅健飛
• 依託單位：中國科學院合肥物質科學研究院

項目摘要

手寫對學齡兒童的認知能力發育和知覺的完整性發展至關重要，但目前在兒童認知障礙、書寫困難等重要疾病的診斷中缺乏健康兒童群體的系統樣本數據和有效的量化評估手段。為此，本研究通過分析兒童手寫特點和漢字結構特徵，實現對健康學齡兒童的手寫數據採集，並利用手寫力矢量信息構建量化評價指標，用於學齡兒童書寫能力的定量評估和診斷。通過設計面向健康學齡兒童的手寫全信息獲取實驗，基於手寫的動力學模型，構建學齡兒童手寫資料庫；採用特徵提取和特徵評估方法，實現學齡兒童手寫量化評價指標和定量評估量表的設計；在此基礎上，結合學齡兒童手寫量化評價方法，分析地區性疾病對兒童認知能力的影響。所構建的兒童書寫樣本資料庫及量化評估方法，將為兒童書寫困難、精細運動障礙以及兒童智力發育等研究提供新的技術手段，並為兒童手寫認知能力的訓練康復等方面套用研究提供基礎數據與工具。

結題摘要

在對現有學齡兒童手寫運動技術分析基礎上，本項目結合手寫運動的物理過程模型，基於自主設計的手寫平台，實現對學齡兒童手寫運動的全信息獲取，建立健康學齡兒童群體的手寫運動資料庫，並在此基礎上，進一步構建描述學齡兒童手寫運動特點的特徵集。本項目主要研究內容包括： (1) 手寫實驗方案的設計；在臨床醫師的指導下，結合兒童認知及其動作技能 的發展特點，設計相應的手寫實驗方案，特別是手寫動力學實驗方案的設計。在硬體上，完成了基於移動端的手寫信息採集設備的設計，以完整的獲取學齡兒童手寫運動中的手寫特徵數據。 (2) 構建學齡兒童手寫資料庫；基於手寫的動力學模型，通過對學齡兒童手繪 橫線、豎線和圓圈的實驗樣本採集，建立健康學齡兒童群體的手寫運動資料庫，為學齡兒童手寫運動研究提供公用的數據源。 (3) 兒童手寫量化評價指標和定量評估方法的設計；主要研究了手寫運動分析中 特徵提取的方法。在手寫穩定性評估的研究的實驗中，手寫水平較高組兒童和手寫水平較低組兒童間的差異顯著性檢驗表明，匹配路徑特徵以及改進的匹配距離特徵具有顯著的組間差異。另外，對手寫水平較高組兒童和手寫水平較低組兒童，提取手繪圓樣本特徵向量進行手寫量化分類的研究，驗證了模式識別方法用於兒童手寫運動量化評估的有效性，為兒童手寫運動障礙評估提供了有效的技術手段。 項目組超額完成了原契約計畫內容，相關研究成果發表論文6篇，其中SCI、EI收錄3篇，授權發明專利1項，申請公開發明專利2項，軟體著作權6項。本項目培養博士研究生5名和碩士研究生3名。