基于圖像處理分析的中國(guó)書法評(píng)分系統(tǒng)研究

1、 基于圖像處理分析的中國(guó)書法評(píng)分系統(tǒng)研究 1 1 緒 論 隨著科技的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)越來(lái)越貼近人們的生活。越來(lái)越多的人摒棄了傳統(tǒng)的紙質(zhì)文本工具如鉛筆和橡皮，而更傾向于以鍵盤、鼠標(biāo)和電腦來(lái)代替。對(duì)此，藝術(shù)家也不例外。書法是中國(guó)傳統(tǒng)文化中最重要的幾個(gè)藝術(shù)形式之一，它不僅可以傳達(dá)在文字信息中的顯式含義，同時(shí)還能夠表達(dá)作者在當(dāng)時(shí)的感情思緒。因此，中國(guó)書法的計(jì)算機(jī)化也將成為未來(lái)中國(guó)傳統(tǒng)書法藝術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。 1.1 課題研究的意義 隨著計(jì)算機(jī)圖

2、形學(xué)(CG)和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)在技術(shù)上的迅速發(fā)展， 藝術(shù)的計(jì)算機(jī)化已經(jīng)成為了研究者們密切關(guān)注的課題之一。在過(guò)去的幾十年里，計(jì)算機(jī)藝術(shù)的研究者也取得了許多成果。而相對(duì)于國(guó)際上在計(jì)算機(jī)藝術(shù)研究方面獲得的累累碩果，在國(guó)內(nèi)很少有這方面的研究成果或正在進(jìn)行中的研究工作。更令人遺憾的是，基于西方風(fēng)格的計(jì)算機(jī)藝術(shù)研究成果并不適用于中國(guó)藝術(shù)，如國(guó)畫、書法等，這是由于中國(guó)傳統(tǒng)的藝術(shù)形式都有其自有的審美方式，從而對(duì)其數(shù)字化和信息化的研究提出了更為特

3、殊的要求和挑戰(zhàn)。 中國(guó)書法主要用毛筆來(lái)書寫，其毛筆形狀、筆劃走向以及各筆劃間的空間拓?fù)潢P(guān)系非常復(fù)雜，具有巨大的隨機(jī)性和眾多的變化方式，因此，中國(guó)書法審美藝術(shù)的計(jì)算機(jī)化就成為一個(gè)相當(dāng)具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題。 我們知道，在日常生活中，我們的視覺(jué)感知賦予了我們一種審美感官：對(duì)于每件事物，我們可以感到它有多美。然而，迄今為止，我們?nèi)匀粺o(wú)法從計(jì)算機(jī)視角來(lái)對(duì)這種審美感知做出數(shù)量上的定義。圖靈（Turing）曾在他的革命性論文[1]中說(shuō)，“我們不希望因?yàn)?/p>

4、計(jì)算機(jī)在選美比賽中的無(wú)能而責(zé)怪它……”。但是，如果計(jì)算機(jī)能知道什么是美，什么是不美，那選美比賽又為何不可以交給他們來(lái)評(píng)定呢[2]？我們可以讓計(jì)算機(jī)擁有生成符合人類審美感官的能力， 用它去向人類視覺(jué)美感的事物挑戰(zhàn)，這聽(tīng)起來(lái)似乎有些不可思議，但一臺(tái)擁有審美能力的計(jì)算機(jī)，很可能會(huì)獲得廣泛的支持。此外，最終的智能機(jī)在人們的心目中是一個(gè)能夠自己創(chuàng)造美的計(jì)算機(jī)。這對(duì)我們現(xiàn)在廣泛關(guān)注的人工智能的研究無(wú)疑是一個(gè)不錯(cuò)的挑戰(zhàn)。基于圖像處理分析的中國(guó)書法評(píng)分

5、系統(tǒng)研究 3 糊的方法，例如參考文獻(xiàn)[9]：他們?yōu)闀以O(shè)計(jì)了一系列模糊函數(shù)，但這些函數(shù)的設(shè)計(jì)都是完全手工并且總是確定性的。 1.3 系統(tǒng)開發(fā)工具的選取和簡(jiǎn)介 做系統(tǒng)開發(fā)，常被選用的軟件平臺(tái)有很多，目前廣為流傳的有 Virual C++、MATLAB、Virual Basic 等。 Virual C++是許多技術(shù)的綜合，功能強(qiáng)大，可以完成幾乎任何的功能。其核心為 MFC（微軟基礎(chǔ)類庫(kù)），MFC 是一個(gè)龐大的類庫(kù)，它是 C++類結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展

6、。利用 MFC 提供的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的框架， 大大減輕了程序開發(fā)人員創(chuàng)建 Windows應(yīng)用程序的負(fù)擔(dān)。然而，對(duì)于這樣龐雜的系統(tǒng)，初學(xué)者要想在短時(shí)間內(nèi)掌握應(yīng)用是非常困難的。 MATLAB 是矩陣實(shí)驗(yàn)室（Matrix Laboratory）的簡(jiǎn)稱，是美國(guó) MathWorks 公司出品的商業(yè)數(shù)學(xué)軟件，用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計(jì)算的高級(jí)技術(shù)計(jì)算語(yǔ)言和交互式環(huán)境。該軟件在數(shù)值計(jì)算方面是首屈一指的，它可以進(jìn)行矩陣運(yùn)算，繪制函數(shù)

7、和數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)算法、創(chuàng)建用戶界面、連接其他編程語(yǔ)言的程序等，特別是所附帶的 30 多種面向不同領(lǐng)域的工具箱支持，使得它在許多科學(xué)領(lǐng)域中成為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和分析、算法研究和應(yīng)用開發(fā)的基本工具和首選平臺(tái)。此外，該軟件本身攜帶有大量的圖像處理工具箱，使得圖像處理工作簡(jiǎn)單易上手[10]。 Virual Basic 同樣是功能強(qiáng)大的軟件平臺(tái)，但是本系統(tǒng)主要是應(yīng)用于圖像處理方面，因此單純就本系統(tǒng)而言，MATLAB 軟件應(yīng)該是最合適的。 本文選用 MA

8、TLAB 軟件作為系統(tǒng)開發(fā)工具，正是基于它具有以下優(yōu)點(diǎn)： 語(yǔ)言簡(jiǎn)潔緊湊，使用方便靈活，庫(kù)函數(shù)極其豐富。MATLAB 程序書寫形式自由，利用起豐富的庫(kù)函數(shù)避開繁雜的子程序編程任務(wù)，壓縮了一切不必要的編程工作。由于庫(kù)函數(shù)都由本領(lǐng)域的專家編寫，用戶不必?fù)?dān)心函數(shù)的可靠性?？梢哉f(shuō)，用 MATLAB 進(jìn)行科技開發(fā)是站在專家的肩膀上[11]。 運(yùn)算符豐富。由于 MATLAB 是用 C 語(yǔ)言編寫的，MATLAB 提供了和 C 語(yǔ)言幾乎一樣多的運(yùn)算符，靈