一种汉字图像处理方法技术

本发明专利技术公开了一种汉字图像处理方法，包括对输入的汉字图像去噪处理的步骤包括如下：步骤1：让模板中心依次与输入图像的每个像素重合；步骤2：模板系数与跟模板重合的输入图像的对应像素相乘，再将乘积相加；步骤3：把结果赋予输出图像；将二值化后的图像分解为路径的步骤包括如下：步骤1：二值图构成了黑白区域之间的边界；步骤2：每条路径都被近似为一个最优多边形；步骤3：每个多边形都转化为光滑的轮廓；步骤4：结果曲线通过链接连续的贝塞尔曲线片段来进行优化。本申请充分结合现代信息技术的优势，可运用机器手段对字体进行还原再现，使得汉字文化在现代社会文化的冲击中迸发出新的生命力，有利于传统文化的继承和发扬。

A Chinese Character Image Processing Method

【技术实现步骤摘要】
一种汉字图像处理方法
本专利技术涉及一种汉字图像处理方法。
技术介绍
汉字作为图像化表达的一种方式，其本身的结构是通过子层与系统的关系并利用多种字体部件以及笔画为单元通过嵌套与合并等方式逐层结合起来的，通过点，线，面和块组成的笔画部件，其作为汉字的基本元素，本身的特点对汉字的描述取决定性的因素，而且无论笔画分布如何都要使整个汉字面积在字框中显示的工整匀称，并通过逐层的设计和笔画组合切分，最终完成一种新字体的设计。在汉字字体设计时，首先要分析设计需求，找到潜藏的情感诉求，如粗狂、柔美、空灵、时尚等找到相应的图形特征，做基础笔画。至少准备横、竖、勾、横折、点等基本笔画，体现字的特征，然后在稿纸上设计字体基本框架，设计字体的整体风格，然后将设计好整体风格的字体定型为草稿，再将设计好的草稿进行填色处理，最后将填色处理后的字体进行拍照，传入计算机设备，在计算机上对字体图像进行矢量化处理。矢量字体的优势在于可以替代点阵字出现放大模糊以及边缘锯齿等问题，但随着使用范围的扩大问题逐渐暴露出来，由于汉字字体中笔画所包括的信息量较大，矢量字体的设计并没有点阵字描述的简洁，尤其是复杂笔画放大后轮廓锯齿现象依旧出现。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提出一种汉字图像处理方法，解决现有字体图像矢量化效果差，自动化程度低的问题。为实现上述目的，本申请的技术方案为：一种汉字图像处理方法，包括如下步骤：对输入的汉字图像去噪处理的步骤、对去噪后的图像进行二值化的步骤和将二值化后的图像分解为路径的步骤；所述对输入的汉字图像去噪处理的步骤包括如下：步骤1：模板在输入图像上移动，让模板中心依次与输入图像的每个像素重合；步骤2：模板系数与跟模板重合的输入图像的对应像素相乘，再将乘积相加；步骤3：把结果赋予输出图像，其像素位置与模板中心在输入图像上的位置一致；所述对去噪后的图像进行二值化的步骤包括如下：步骤1：计算图像直方图；步骤2：按照一定的半径对直方图数据进行平滑处理，并计算平滑处理后数据的最大值；步骤3：根据上述峰值和最小值的距离按照一定的比例选取阈值；步骤4；将像素值大于选取阈值的定为1，将像素值小于选取阈值的定为0，从而完成图像的二值化；所述将二值化后的图像分解为路径的步骤包括如下：步骤1：二值图构成了黑白区域之间的边界，将二值图分解为路径；步骤2：每条路径都被近似为一个最优多边形；步骤3：每个多边形都转化为光滑的轮廓；步骤4：结果曲线通过链接连续的贝塞尔曲线片段来进行优化。进一步的，对输入的汉字图像去噪处理具体实现步骤如下：S101，开始进行图像处理流程；S102，输入在填色处理后的图像；S103，生成卷积模板；S104，将生成的卷积模板放置图像的起始位置；S105，将模板与图像对应像素进行计算；S106，将计算结果K，输出至新的图像；S107，使卷积模板在图像上向右移动一个像素；S108，判断图像是否到达最右边界，如果卷积模板没有到达最右边界，则重复进行步骤S105，如果卷积模板到达最右边界则进行步骤S109；S109，判断是否到达图像的最后一行，如果到达图像的最后一行，则结束；如果图像未到达最后一行，则进行步骤S110；S110，将卷积模板移动至图像最左侧，并向下移动一行，继续进行S105步骤。进一步的，对去噪后的图像进行二值化具体实现步骤如下：S201，开始进行图像二值化处理；S202，输入去噪处理后的图像；S203，计算输入图像的直方图；S204，按照一定的半径对直方图数据进行平滑，并计算平滑后数据的最大值；S205，根据上述峰值和最小值的距离按照一定的比例选取阈值；S206，判断像素值是否大于选取阈值；S207，如果当前像素值小于选取的阈值定为0；S208，如果当前将像素值大于选取阈值的像素定为1；S209，完成图像的二值化。进一步的，将二值化后的图像分解为路径具体实现步骤如下：S301，开始进行图像转为路径处理；S302，输入二值化后的图像；S303，进行路径分解；S304，去除图像中的孤立点；S305，现在考虑一个封闭路径p＝{V0，...，Vn}，假设Vn＝V0，所以路径的长度为n；任一对索引i，j∈{0，...，n-1}定义了一个子路径Pi，j，其中路径为Vi，...，Vj，如果i≤j则为Vi，...，Vn-1如果j＜i则为V0，...，Vj；记做对j和i之间的环形差异，如果i≤j则如果j＜i则因此，子路径Pi，j的长度被精确为假定加法和减法都对n取模；S306，将找到一个最优多边形问题转化为在一个有向图中找到一个最优环形的问题；一个最优环形在时间A(nm)内找到，其中n是输入路径的大小，m是最长的可能的片段长度；S307，输出时一个多边形{i0，...，im-1}关联一个封闭路径{V0，...，Vn}，指的是索引i0，...，im-1，以及他们关联的作为多边形顶点的点Vi0，...，Vim-1；因为的多边形为环形，所以把索引取模；为了计算惩罚，将多边形的顶点i精确地放置于对应路径的点Vi，即在坐标系有整型坐标的点；关联每个顶点ik，一个点ak在坐标系；使用下述算法来放置点ak：对每个连续的顶点ik和ik+1，计算最佳近似点Vik，...，Vik+1的直线Lk，Lk+1；如果Lk-1，Lk，和Lk+1是连续的顶点，那么最想把ak放置在Lk-1，Lk，和Lk+1的交叉处；让ak成为单位平方形里的最大距离的点，这样从ak到Lk-1，Lk，和Lk+1的欧几里得距离的平方和为最小；尤其如果Lk-1，Lk，和Lk+1的交点在这个单位平方形里；否则，将它放置在离Vik很近的点即离交叉点很近；S308，输入是S306调整后的多边形，假定这个多边形的顶点为a0，...，ak-1，令b0，...，bk-1为多边形边的中点，即b0＝(ai+ai+1)/2；对于每个i，现在考虑转角bi-1，ai，bi，且通过一个光滑曲线来决定是否近似它；首先，在点ai上画一个单位方形，然后，找到平行于bi-1bi的线Li，并在ai的周围接触到方形，且它尽可能地接近直线bi-1bi，令c为L和bi-1bi的交点，并令g为bi-1c的长度和bi-1ai的商，并用贝塞尔曲线链接bi-1和bi用；这条曲线切线于bi-1ai，Li，aibi这3条线。S309，需要找到一条单个贝塞尔曲线来近似给定的一组更短的贝塞尔曲线；假定这里有这样的一条曲线C，C将切线于b0a1和anbn，找到b0a1和anbn的交点o。S310,产生的一组曲线，每个都由贝塞尔曲线和直线片段构成；这些片段的结束点和控制点是坐标平面内的任意点；S311,图像转为路径处理完成。本专利技术由于采用以上技术方案，能够取得如下的技术效果：该方法首先对图像进行去噪处理，消除图像在拍摄传输时所产生的噪声，对处理后的图像进行二值化处理，二值化处理后的图像可以消除图像中的大部分无用信息，保留主要信息，将二值化处理后的图像分解为路径。本申请充分结合现代信息技术的优势，可运用机器手段对字体进行还原再现，使得汉字文化在现代社会文化的冲击中迸发出新的生命力，有利于传统文化的继承和发扬，有利于提升国家文化软实力。附图说明图1是汉字图像去噪处理的流程图；图2是卷积模板与图像对应像素计算示意图；图3是图像二值化流程图；图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汉字图像处理方法，其特征在于，包括如下步骤：对输入的汉字图像去噪处理的步骤、对去噪后的图像进行二值化的步骤和将二值化后的图像分解为路径的步骤；所述对输入的汉字图像去噪处理的步骤包括如下：步骤1：模板在输入图像上移动，让模板中心依次与输入图像的每个像素重合；步骤2：模板系数与跟模板重合的输入图像的对应像素相乘，再将乘积相加；步骤3：把结果赋予输出图像，其像素位置与模板中心在输入图像上的位置一致；所述对去噪后的图像进行二值化的步骤包括如下：步骤1：计算图像直方图；步骤2：按照一定的半径对直方图数据进行平滑处理，并计算平滑处理后数据的最大值；步骤3：根据上述峰值和最小值的距离按照一定的比例选取阈值；步骤4；将像素值大于选取阈值的定为1，将像素值小于选取阈值的定为0，从而完成图像的二值化；所述将二值化后的图像分解为路径的步骤包括如下：步骤1：二值图构成了黑白区域之间的边界，将二值图分解为路径；步骤2：每条路径都被近似为一个最优多边形；步骤3：每个多边形都转化为光滑的轮廓；步骤4：结果曲线通过链接连续的贝塞尔曲线片段来进行优化。

【技术特征摘要】
1.一种汉字图像处理方法，其特征在于，包括如下步骤：对输入的汉字图像去噪处理的步骤、对去噪后的图像进行二值化的步骤和将二值化后的图像分解为路径的步骤；所述对输入的汉字图像去噪处理的步骤包括如下：步骤1：模板在输入图像上移动，让模板中心依次与输入图像的每个像素重合；步骤2：模板系数与跟模板重合的输入图像的对应像素相乘，再将乘积相加；步骤3：把结果赋予输出图像，其像素位置与模板中心在输入图像上的位置一致；所述对去噪后的图像进行二值化的步骤包括如下：步骤1：计算图像直方图；步骤2：按照一定的半径对直方图数据进行平滑处理，并计算平滑处理后数据的最大值；步骤3：根据上述峰值和最小值的距离按照一定的比例选取阈值；步骤4；将像素值大于选取阈值的定为1，将像素值小于选取阈值的定为0，从而完成图像的二值化；所述将二值化后的图像分解为路径的步骤包括如下：步骤1：二值图构成了黑白区域之间的边界，将二值图分解为路径；步骤2：每条路径都被近似为一个最优多边形；步骤3：每个多边形都转化为光滑的轮廓；步骤4：结果曲线通过链接连续的贝塞尔曲线片段来进行优化。2.根据权利要求1所述一种汉字图像处理方法，其特征在于，对输入的汉字图像去噪处理具体实现步骤如下：S101，开始进行图像处理流程；S102，输入在填色处理后的图像；S103，生成卷积模板；S104，将生成的卷积模板放置图像的起始位置；S105，将模板与图像对应像素进行计算；S106，将计算结果K，输出至新的图像；S107，使卷积模板在图像上向右移动一个像素；S108，判断图像是否到达最右边界，如果卷积模板没有到达最右边界，则重复进行步骤S105，如果卷积模板到达最右边界则进行步骤S109；S109，判断是否到达图像的最后一行，如果到达图像的最后一行，则结束；如果图像未到达最后一行，则进行步骤S110；S110，将卷积模板移动至图像最左侧，并向下移动一行，继续进行S105步骤。3.根据权利要求1所述一种汉字图像处理方法，其特征在于，对去噪后的图像进行二值化具体实现步骤如下：S201，开始进行图像二值化处理；S202，输入去噪处理后的图像；S203，计算输入图像的直方图；S204，按照一定的半径对直方图数据进行平滑，并计算平滑后数据的最大值；S205，根据上述峰值和最小值的距离按照一定的比例选取阈值；S206，判断像素值是否大于选取阈值；S207，如果当前像素值小于选取的阈值定为0；S208，如果当前将像素值大于选取阈值的像素定为1；S209，完成图像的二值化。4.根据权利要求1所述一种汉字图像处理方法，其特征在于，将二值化后的图像分解为路径具体实现步骤如下：S301...

【专利技术属性】
技术研发人员：王存睿，刘宇，
申请(专利权)人：大连民族大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21