空间频率_笔画数及字频对汉字识别的影响_郭小朝

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1、人类工效学1999年12月第5卷第4期·5·文章编号:1006-8309(1999)04-0005-07空间频率、笔画数及字频对汉字识别的影响郭小朝(空军航空医学研究所,北京100036)摘要:6、9、12画高、低字频黑、宋体汉字图像命名实验结果表明,刺激字空间频率为0～1.0cpd时命名正确率几乎为零,增加到2.0、3.0、4.0、5.0cpd成分后命名正确率提高,反应时缩短,继续增加到6.0、7.0cpd成分,命名绩效不再变化;0～2.0cpd时笔画数效应及6画字字频效应开始出现,0～3.0cpd时12画字出现字频效应。汉字辨认的实验结果也大致如

2、此。因此,1.0cpd是汉字识别绩效的零起点,2.0～5.0cpd空间频率带具有关键性作用;汉字识别过程中存在一个没有字频效应的早期加工阶段。关键词:空间频率;笔画数;字频;汉字识别;傅里叶分析中图分类号:H123文献标识码:A1引言汉字分析表明,64×64点阵汉字图像的傅里汉字属于表意文字,既具有文字特征,又具有叶频谱能量主要集中在0～7.0cpd(即0～14.0图像属性。有研究表明,汉字命名反应时比英文周/字)范围内,不同字体、笔画数汉字的能量分布[10]字词的反应时长,但是比图画命名的反应时可能不同。那么,空间频率变化确实影响汉字[1]短;儿童

3、在图画认知基础上学习并熟悉汉字字命名和视觉辨认绩效吗?影响汉字识别的空间频[2]形后,字形辨认和图画辨认的成绩没有差别。率带有多宽呢?笔画数效应、字频效应在不同空因此,汉字识别将服从图形辨认的某些一般规间频率条件下的表现形式如何?这正是本文试图[3]律。但是,以前的汉字识别研究往往比较关注回答的几个问题。笔画数、字频等文字特征的认知作用,却相对忽视2实验一空间频率、笔画数、字频变化对汉字了汉字图像属性(如空间频率)的知觉影响。命名绩效的影响空间频率是指单位视角内明暗条纹重复出现2.1研究方法[4]的周期数,或正弦状浓淡变化的重复次数,单2.1.1实验

4、汉字的选择和刺激材料的制作位周/度(cyclesperdegreeofvisualangle,cpd)。确定字频高于100次/百万字次的汉字为高[5～8]国外有研究表明,空间频率变化影响视觉纹字频字,低于50次/百万字次的汉字为低字频字;理、面部模式和英文字母的识别绩效。国内有人考虑到笔画数效应可能具有阶梯状变化的特[11]以64×64点阵黑体汉字为材料,以5.0cpd、点,确定据此标准对6画、9画、12画字进行匹6.0cpd、7.0cpd、8.0cpd(相当于10.0周/字、12.0配选择。周/字、14.0周/字、16.0周/字)为空间频率分割排除

5、很难读出发音的汉字,选择出6画、9点进行高通滤波和低通滤波处理,得到同一个汉画、12画高、低字频汉字各20个,形成实验字表字的两种变式———高通刺激字和低通刺激字;将(见表1)。实验字笔画数、字频梯度见表2。不同一个汉字的高通刺激字和另一个汉字的低通刺激笔画高字频、低字频同类汉字的字频水平无显著字相互叠加,得到一个双字叠加图像;要求被试尽性差异,但高、低字频两类汉字的字频水平差异很快念出图中汉字,结果发现空间频率变化影响汉显著(P0.01)。[9]字识别的绩效。将120个汉字按黑、宋字体制作成64×64点·6·人类工效学1999年12月第5卷第4期表

6、1口头念字实验字表表2不同笔画数高、低字频字的匹配比较汉字笔画数字频汉字笔画数字频汉字笔画数字频高字频字低字频字纫61.1剃91.1腚121.1190.0(81.7)4.5(3.1)忏61.1徉91.1愎121.16画字(101.8～396.0)(1.1～11.6)旭61.1轶91.1婷121.1211.1(106.4)4.8(4.3)伢61.1奎91.1惺121.79画字(105.1～457.4)(1.1～16.6)匡61.1兹91.1逾121.7210.7(109.1)4.5(3.8)讹61.1狰91.7琳121.712画字(103.4～465.

7、1)(1.1～12.7)讳62.2娜91.7辎121.7注:表中数据为平均数和标准差,下方括号内为字频范围,单汲62.8垢92.8徨122.2位次/百万字次。夷63.3恤93.3痢122.2亘64.4昵93.3湛122.8迂65.0毖93.3腑123.3阵大小的白底黑字图像。以2.0、4.0、6.0、8.0、肋65.0钧93.9腆123.910.0、12.0、14.0周/字(相当于1.0、2.0、3.0、诀65.5骇94.4跚124.4寺66.6饺95.5畴125.04.0、5.0、6.0、7.0cpd)空间频率为低通滤波截点贞66.6诲96.1婿1

8、25.0做滤波处理,得到7种汉字图像变式。它们的空妆66.6钦97.7赎126.1间频率依次为0～1.0cp