書法碑帖圖像去噪、輪廓擬合及紋理建模研究.pdf

1、中國書法是一門古老和具有豐富內(nèi)涵的藝術(shù)。它是以漢字為載體，以毛筆為主要?jiǎng)?chuàng)作工具，以筆法、墨法、字法、章法為表現(xiàn)手段，以文字涵義和書寫者思想情趣為表現(xiàn)內(nèi)容的一種融時(shí)間和空間于一體的線條造型藝術(shù)。中國歷史上產(chǎn)生了大量對后世影響巨大的書法家，他們留下了豐富的書法作品。這些書法作品主要以碑帖的形式被保存下來。在當(dāng)前這個(gè)數(shù)字時(shí)代，利用計(jì)算機(jī)圖形圖像處理、模式識別等技術(shù)對古書法碑帖圖像進(jìn)行處理，使之更方便被傳播和應(yīng)用，對于繼承和發(fā)展傳統(tǒng)文化有非常重

2、要的意義。本文就古書法碑帖圖像數(shù)字化的幾個(gè)關(guān)鍵問題：去噪、碑帖漢字輪廓參數(shù)化、書法紋理的建模等問題作了認(rèn)真分析，并給出了相應(yīng)的算法。 首先根據(jù)碑帖圖像中噪聲和漢字筆畫不同的形狀和分布特點(diǎn)，提出一個(gè)碑帖文檔圖像去噪算法。該算法主要包括兩個(gè)步驟：先用基于偏微分方程的TotalVariation算法和Otsu二值化方法對書法文檔圖像進(jìn)行預(yù)處理；然后根據(jù)碑帖文檔圖像里的噪聲和筆畫形狀特征及它們不同的分布特點(diǎn)，用游長統(tǒng)計(jì)的方法，從游長概率

3、密度直方圖計(jì)算得到一個(gè)最佳的游長門限，根據(jù)這個(gè)游長門限去掉碑帖圖像里的大部分塊狀和隨機(jī)噪聲，最后用改進(jìn)的霍夫變換方法去掉線狀噪聲。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該算法的去噪結(jié)果優(yōu)于相關(guān)方法。 其次本文提出一個(gè)從書法碑帖圖像生成輪廓字體的方法。該方法主要包括漢字輪廓的特征點(diǎn)檢測和輪廓段擬合。其中特征點(diǎn)檢測方法考慮書法碑帖圖像的特點(diǎn)，首先構(gòu)造一個(gè)基本筆畫庫，然后用線性回歸方法得到漢字輪廓噪聲程度和高斯函數(shù)之間的關(guān)系表達(dá)式，最后用主成分分析的方法確定

4、漢字輪廓上的特征點(diǎn)。這些特征點(diǎn)將漢字輪廓?jiǎng)澐殖奢喞危詈蟾鶕?jù)累加弦長參數(shù)化和最小二乘方法，對每個(gè)輪廓段用參數(shù)曲線進(jìn)行擬合得到輪廓字體。本文提出的特征點(diǎn)檢測算法改進(jìn)了基于曲率尺度空間(Curvature Scale Space，CSS)的特征點(diǎn)檢測方法，使之更適合碑帖漢字輪廓的特點(diǎn)。該算法和基于CSS的特征點(diǎn)檢測方法相比，不僅減少了算法的時(shí)間復(fù)雜度，而且提高了檢測帶有噪聲的漢字輪廓特征點(diǎn)的準(zhǔn)確率。最后本文給出一個(gè)基于樣本的草書紋理生成模