計(jì)算機(jī)書法若干關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著數(shù)字化的書法作品的增多以及用戶新需求的不斷提出，現(xiàn)有計(jì)算機(jī)書法的相關(guān)技術(shù)已經(jīng)不能滿足數(shù)字圖書館服務(wù)的需要。數(shù)字化書法研究面臨著新的挑戰(zhàn)：如何提供更快速的基于書法字視覺(jué)內(nèi)容的檢索服務(wù)?在當(dāng)前OCR技術(shù)無(wú)法對(duì)書法字進(jìn)行識(shí)別而用戶又想知道書法作品內(nèi)容的情況下，如何對(duì)書法字進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別?如何生成具有指定書法家風(fēng)格的書法字乃至?xí)ㄗ髌?
　　 本論文主要針對(duì)上述關(guān)鍵問(wèn)題就計(jì)算機(jī)書法處理相關(guān)的理論、方法和技術(shù)進(jìn)行了研究，研究基于內(nèi)容的書

2、法字快速檢索和識(shí)別方法、書法字筆畫提取和識(shí)別技術(shù)以及書法字風(fēng)格特征的量化表達(dá)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)特定風(fēng)格新書法字生成系統(tǒng)和書法牌匾生成系統(tǒng)。具體如下：
　　 1.書法字骨架提取。針對(duì)現(xiàn)有骨架提取方法無(wú)法準(zhǔn)確提取書法字骨架的問(wèn)題，結(jié)合各種圖像細(xì)化方法，提出了融合數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的索引表骨架提取方法(Morphology-Fused Index Table Skeletonization，MFITS)。首先利用結(jié)構(gòu)元素對(duì)二值化的書法字圖像進(jìn)行初步細(xì)

3、化，再采用索引表細(xì)化法抽取細(xì)化后的書法字骨架。
　　 2.基于骨架相似性的書法字檢索與識(shí)別。針對(duì)基于輪廓相似性的書法字檢索方法檢索速度較慢的問(wèn)題，提出了基于骨架相似性的書法字檢索與識(shí)別方法，提取并分析了書法字骨架的形狀特征，通過(guò)形狀特征矩陣間的相似度比較進(jìn)行書法字的檢索。針對(duì)現(xiàn)有OCR方法無(wú)法對(duì)書法字進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別的問(wèn)題，利用標(biāo)注書法字?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)和系統(tǒng)字庫(kù)，提出了一種新的書法字識(shí)別方法，通過(guò)對(duì)書法字檢索的結(jié)果中的標(biāo)注信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并賦予

4、權(quán)重來(lái)完成識(shí)別。
　　 3.針對(duì)大數(shù)據(jù)量的書法字庫(kù)檢索速度慢的問(wèn)題，提出了兩種快速的檢索方法，基于關(guān)鍵點(diǎn)相似性的剪枝方法和基于識(shí)別的二次檢索方法。提出的基于關(guān)鍵點(diǎn)相似性的剪枝方法，首先提取書法字輪廓中的少量關(guān)鍵點(diǎn)，計(jì)算其關(guān)鍵點(diǎn)的相似度，從而篩選出最相似的候選書法字進(jìn)行進(jìn)一步檢索。與單獨(dú)使用基于骨架的檢索算法相比，檢索速度提高一倍。提出的基于識(shí)別的二次檢索方法，首先利用小規(guī)模數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行書法字識(shí)別，然后根據(jù)識(shí)別的候選結(jié)果從數(shù)據(jù)庫(kù)中檢

5、索出書法字，再逐個(gè)計(jì)算相似度排序輸出。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法大大提高了檢索的準(zhǔn)確率。
　　 4.在書法字筆畫的提取和識(shí)別方面，提出了一種基于輪廓拐點(diǎn)的書法字筆畫提取方法，用輪廓上的拐點(diǎn)將輪廓分為輪廓段，通過(guò)對(duì)屬于同一筆畫的輪廓段進(jìn)行歸并和配對(duì)，實(shí)現(xiàn)筆畫提取。提出了基于支持向量機(jī)與規(guī)則的書法字筆畫快速識(shí)別方法，使用支持向量機(jī)對(duì)筆畫進(jìn)行初步分類，然后對(duì)其中的特殊筆畫再進(jìn)行基于規(guī)則的判別。
　　 5.針對(duì)書法字的風(fēng)格提取和表達(dá)，

6、提出了風(fēng)格評(píng)價(jià)模型(Style Evaluation Model，SEM)。在分析書法字的整體風(fēng)格特征和局部風(fēng)格特征的基礎(chǔ)上，提取書法字的高寬比、筆畫寬度以及各偏旁部首的位置和大小等風(fēng)格特征，構(gòu)成風(fēng)格評(píng)價(jià)模型。
　　 6.特定風(fēng)格書法字生成。提出了基于風(fēng)格評(píng)價(jià)模型的書法字生成方法。首先利用漢字的三層層次化模型，對(duì)書法字進(jìn)行分析，通過(guò)結(jié)構(gòu)的判定，選取合適的偏旁部首和筆畫，組成新的書法字，再利用風(fēng)格評(píng)價(jià)模型對(duì)新書法字進(jìn)行風(fēng)格評(píng)判和修