一种书法作品中单字笔画的提取方法技术

本发明专利技术公开了一种书法作品中单字笔画的提取方法，通过采用骨架爬虫单元获取书法作品中单字的骨架笔画，计算书法作品中原单字的各笔画的笔画宽度、获取骨架笔画轮廓的最小包围区，分析不同类型骨架交叉点与笔画轮廓最小包围区的关系、定位共享区及确定共享区的类型，根据共享区的类型及骨架笔画轮廓的最小包围区，完成笔画的提取。本发明专利技术能够为基于笔画的书法字识别、书法风格比较、书法作品真伪鉴别奠定基础。采用本发明专利技术提供的算法，能够完整提取书法作品中的单字笔画，为基于笔画的书法字分类、识别、重构、动画仿真等相关研究及应用提供笔画提取方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及一种文字图像处理方法，具体设及一种书法作品中单字笔画的提取方 法。
技术介绍
笔画是组成和表征文字的基本元素，是文字分类、识别和检索的基础。汉文由笔画 和部首构成，从上及下、从左到右书写，W二维的方式排列。文字的分类和识别一般是W笔 画元素为基础。书法是一种手写体，西方书法用扁平笔书写，中国的书法通常用毛笔写，都 仍在教学实用中。汉字书法最大的特点在于：书法的笔画不像打印体那样：横平竖直，且每 个笔画或字母都是有固定模板的。汉字的毛笔书法，不仅每个笔画粗细不同，而且即使同一 个笔画的粗细也是不同的；除了笔画变形之外，笔画之间还会有打印体所没有的粘连。该些 变化给笔画提取带来困难，然而正是该些笔画上的信息变化，承载着书法最重要的独特信 息，是分类的依据，是书法笔画成为书写过程重现、书法风格识别的基础。 书法笔画是实现书体风格的建模、风格的表达与分类、书法风格的发现、书法书写 过程的重现、书法作品创作、书法临摹过程交互式动画、W及书法作品真伪检测的基础。上 述几项书法研究都是基于书法笔画。对于打印体汉字而言，汉字的笔画组成都是标准的、一 致的。书法，尤其是历史书法字，其笔画变化复杂多变，针对历史书法字笔画的获取和表达 存在较多的空白。本专利技术基于汉字书写规律，提出用笔画爬虫方法探测和提取基本的骨架 笔画，再结合轮廓信息，提取有笔画宽度的书法笔画。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，通过采用骨架爬虫 单元获取书法作品中单字的骨架笔画，计算书法作品中原单字的各笔画的笔画宽度、获取 骨架笔画轮廓的最小包围区，分析不同类型骨架交叉点与笔画轮廓最小包围区的关系、定 位共享区及确定共享区的类型，根据共享区的类型及骨架笔画轮廓的最小包围区，完成笔 画的提取。本专利技术能够为基于笔画的书法字识别、书法风格比较、书法作品真伪鉴别奠定基 础。 为了达到上述目的，本专利技术通过W下技术方案实现： -种书法作品中单字笔画的提取方法，该提取方法包含； S1，采用骨架爬虫单元获取书法作品中单字的骨架笔画； S2,计算书法作品中原单字的各笔画的笔画宽度，获取所述步骤S1中骨架笔画轮 廓的最小包围区； S3,分析不同类型骨架交叉点与笔画轮廓最小包围区的关系，定位共享区及确定 共享区的类型； S4,根据所述共享区的类型及骨架笔画轮廓的最小包围区，完成笔画的提取。 优选地，所述步骤S1包含： SI. 1，对书法作品图像进行处理，对书法作品中单字进行骨架提取、轮廓提取； S1. 2,扫描单字骨架的所有骨架像素点，计算每个骨架像素点周边八个邻域内其 他骨架像素点的个数N进行分类；当N = 1时，该骨架像素点为端点；当N〉2时，该骨架像素 点为交叉点；当N = 2时，该骨架像素点为普通点；计算端点集合为s6、交叉点集合为sS S1. 3,在端点集合s6中任选一个端点处作为骨架爬虫的起始点，控制骨架爬虫单 元沿该端点开始的骨架点爬行，记录爬行过的所有骨架像素点； S1. 4当骨架爬虫单元爬行至交叉点时，暂停该骨架爬虫单元，进行路径选择的计 算；根据该交叉点相邻周边邻域内骨架像素点的个数N，控制N个试探爬虫单元m亥交叉点 为起点，相交的对应N个骨架像素点爬行，直至遇到如下情况之一时，试探爬虫单元停止爬 行： a.试探爬虫单元遇到骨架端点；b.试探爬虫单元的爬行距离达到阔值th ; 当所有试探爬虫单元终止爬行后，计算它们的爬行路径，选择与原暂停骨架爬虫 单元爬行方向最接近的路径；若该路径与原骨架爬虫单元路径的夹角大于90°，则终止原 暂停骨架爬虫单元；否则重新启动暂停的骨架爬虫单元，使其沿试探爬虫单元得到的最接 近的方向继续爬行，并记录爬行过的所有骨架像素点； S1. 5,对于端点集合s6中其他端点重复所述步骤S1. 3直至所述骨架爬虫单元爬 行过所有端点集合s?中端点，完成由端点起止的骨架笔画提取后，执行步骤S1. 6 ; S1. 6,获取所有未被所述骨架爬虫单元爬行过的剩余骨架像素点，当获取的像素 点个数大于3时，重新执行所述步骤S1. 2,重新计算端点，形成集合st; 重复执行所述步骤S1. 3-S1. 5,直至所获取的剩余骨架像素点个数小于等于3个 时，跳转至步骤S1. 7; S1. 7,扫描所有提取得到的笔画，计算所有笔画的平均长度及笔画长度标准差 〇1;并剔除任何笔画中笔画长度小于长度阔值y 1-3 〇1的毛刺笔画； S1. 8,扫描所有提取得到的笔画，将满足合并条件的笔画进行合并。 优选地，所述步骤S1中还包含： 当单字骨架中出现环形笔画时，即所有未被所述骨架爬行虫单元爬行过的骨架像 素点均为普通点时，控制该骨架爬行虫单元随机取一点作为端点，执行所述步骤S1. 4 ;优选地，所述步骤S1.7包含：[002引提取第i笔的笔画segi=巧1，Ei，Snake;}，其中町，Ei分别为该笔画的起始点和 终止点，Snakei= {c1，C,，. . .，C。}为所述骨架爬虫单元爬过的该骨架笔画中的其他骨架点 转换的代码序列，当满足如下条件时： segi= (I Snake J < y 1-301，BiG S e|EiG S e}; 其中，I Snake; I为笔画链码长度； 第i笔的笔画为毛刺笔画，将该第i笔的笔画剔除。 优选地，所述步骤S1. 8包含： 当第i笔的笔画的走势与第j笔的笔画的走势相同，并且第i笔的笔画的终止点 与第j笔的笔画的起始点之间的距离小于阔值，即满足如下条件时： 其中，丫-th为阔值，Type(snake)是笔画的类型判定式，Bi为第i笔的笔画的起 始点，Ej.为第j笔的笔画的终止点；若 snakei= {c 而…Cj...}，则；则将第i笔的笔画与第j笔的笔画合并；[003引当第i笔的笔画的走势与第j笔笔画的走势相反，且两端点间距离小于阔值，即满 足： 则将第i笔的笔画与第j笔的笔画合并。 优选地，所述步骤S2包含： S2. 1，根据所述步骤S1对单字进行的轮廓提取，计算骨架笔画中每一个骨架像素 点的笔画宽度屯，从而统计该笔画的平均宽度y及其标准差曰；S2. 2,根据每条笔画的平均宽度y及其标准差0，根据下式计算第i笔的笔画轮 廓最小包围区SSi;[004引其中，口某&为第i笔的笔画中第m个骨架像素点，P第i笔笔画中任一为轮廓点； 优选地，所述步骤S2. 1包含： S2.1.LW第i笔笔画的第m个骨架像素点輪ke为圆心做等角度P的M条直线， 获得M条直线中与轮廓线之间的交点(故。1,槪)，计算柏产处的笔画宽度如=m化I蜗臘I，其 中k= 1，2,3, ...，M;e - M= 180° ;P班为M条直线中第k条直线与单字轮廓线相交的 第1个点；P畏为M条直线中第k条直线与单字轮廓线相交的第2个点； S2. 1. 2, W该单字为单位，获得该单字全部骨架像素点处的笔画宽度，得到集合sd =化，d2,...，cU，其中Num为该书法字骨架像素点数目，计算该集合的均值y与标准差 0〇[004引优选地，所述步骤S3包含： S3. 1，对该单字的交叉点集合sf使用基于密度的聚类算法进行聚类形成交叉点类 集合sf%并使用交叉点类集合sft聚类中屯、瑞隶征共享区；[005。S3. 2,对所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种书法作品中单字笔画的提取方法，其特征在于，该提取方法包含：S1，采用骨架爬虫单元获取书法作品中单字的骨架笔画；S2，计算书法作品中原单字的各笔画的笔画宽度，获取所述步骤S1中骨架笔画轮廓的最小包围区；S3，分析不同类型骨架交叉点与笔画轮廓最小包围区的关系，定位共享区及确定共享区的类型；S4，根据所述共享区的类型及骨架笔画轮廓的最小包围区，完成笔画的提取。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：章夏芬，刘佳岩，
申请(专利权)人：上海海事大学，
类型：发明
国别省市：上海;31