Reconhecimento de palavras manuscritas infantis utilizando deep learning

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gianisella, Maria Eduarda Guedes Pinto
Data de Publicação: 2025
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37323
Resumo: The recognition of children's handwriting is a significant challenge in the field of computer vision due to the high variability, inconsistency, and imprecision found in the writing of children in the early stages of literacy. This work aims to develop a recognition system for handwritten children's words using Convolutional Neural Networks (CNNs) with deep learning techniques. To achieve this, a dataset consisting of 3,476 images of words written by children aged 6 to 10 was used. The images were processed and classified into 84 classes corresponding to an educational lexicon. Preprocessing techniques were applied, and VGG-16 and ResNet-50 models were trained, testing the application of data augmentation and transfer learning using models pre-trained on the IAM dataset. The models were evaluated using metrics such as accuracy, precision and Word Error Rate (WER). The results showed accuracy rates of up to 96.55% in word recognition, validating the effectiveness of the proposed approach. The system has potential applications in educational environments, particularly in the form of digital games, contributing to the literacy process in an inclusive and interactive way.
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spelling Reconhecimento de palavras manuscritas infantis utilizando deep learningRecognition of children’s handwritten words using deep learningEscrita - IdentificaçãoEscritos de criançasManuscritosSistemas de reescrita (Computação)Aprendizado do computadorRedes neurais (Computação)Writing - IdentificationChildren's writingsManuscriptsRewriting systems (Computer science)Machine learningNeural networks (Computer science)CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOThe recognition of children's handwriting is a significant challenge in the field of computer vision due to the high variability, inconsistency, and imprecision found in the writing of children in the early stages of literacy. This work aims to develop a recognition system for handwritten children's words using Convolutional Neural Networks (CNNs) with deep learning techniques. To achieve this, a dataset consisting of 3,476 images of words written by children aged 6 to 10 was used. The images were processed and classified into 84 classes corresponding to an educational lexicon. Preprocessing techniques were applied, and VGG-16 and ResNet-50 models were trained, testing the application of data augmentation and transfer learning using models pre-trained on the IAM dataset. The models were evaluated using metrics such as accuracy, precision and Word Error Rate (WER). The results showed accuracy rates of up to 96.55% in word recognition, validating the effectiveness of the proposed approach. The system has potential applications in educational environments, particularly in the form of digital games, contributing to the literacy process in an inclusive and interactive way.O reconhecimento de manuscritos infantis é um desafio significativo na área de visão computacional, devido à alta variabilidade, inconsistência e imprecisão presentes na escrita de crianças em fase de alfabetização. Este trabalho tem como objetivo desenvolver um sistema de reconhecimento de palavras manuscritas infantis utilizando redes neurais convolucionais (CNNs) com técnicas de aprendizado profundo. Para isso, foi utilizada uma base de dados composta por 3.476 imagens de palavras escritas por crianças entre 6 e 10 anos. As imagens foram processadas e classificadas em 84 classes correspondentes a um léxico educacional. Foram aplicadas técnicas de pré-processamento, e o treinamento de modelos VGG-16 e ResNet-50 foi realizado, testando a aplicação de data augmentation e transfer learning com os modelos pré-treinados na base IAM. Os modelos foram avaliados por métricas como acurácia, precisão e Word Error Rate (WER). Os resultados demonstraram acurácia de até 96,55% no reconhecimento das palavras, validando a eficácia da abordagem proposta. O sistema tem potencial de aplicação em ambientes educacionais, especialmente na forma de jogos digitais, contribuindo para o apoio ao processo de alfabetização de forma inclusiva e interativa.Universidade Tecnológica Federal do ParanáPonta GrossaBrasilDepartamento Acadêmico de InformáticaCiência da ComputaçãoUTFPRAires, Simone Bello KaminskiAires, Simone Bello KaminskiAndrade, Mauren Louise Sguario Coelho deBorges, André PinzGianisella, Maria Eduarda Guedes Pinto2025-07-02T17:11:36Z2025-07-02T17:11:36Z2025-05-22info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfGIANISELLA, Maria Eduarda Guedes Pinto. Reconhecimento de palavras manuscritas infantis utilizando deep learning. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharel em Ciência da Computação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, 2025.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37323porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2025-07-03T06:12:05Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/37323Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2025-07-03T06:12:05Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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