[發明專利]基于數字圖像處理技術的字跡輪廓比對方法

在審

• 申請號: 201710926595.7
• 申請日: 2017-10-08
• 公開（公告）號: CN107578039A
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 王奕博
• 申請（專利權）人: 王奕博
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46;G06K9/48;G06T5/00;G06T5/40;G06T7/11;G06T7/13;G06T7/136
• 代理公司: 沈陽科威專利代理有限責任公司21101
• 代理人: 楊濱

技術領域

本發明涉及一種圖形處理方法，具體說是一種基于數字圖像處理技術的字跡輪廓比對方法，其主要適用于文字研究、筆跡鑒定和字跡比對。

背景技術

中國書法是一種重要的文字藝術表現手段，目前國內外的書法愛好者數量超過百萬。臨摹在中國書法的學習與練習中占據著最為重要的地位，臨摹作品的好壞能夠反映書法練習者的基本功是否扎實，而評價臨摹作品最直接的方法就是將其與原作進行比對，分析其相似度，找出不同，歸納缺點并總結特征，因此書法初學者力求前期作品與原帖高度相似。

傳統的作品比對方法包括使用硫酸紙摹貼進行比對、在塑料薄片上用馬克筆描畫原作輪廓進行比對以及利用打向紙面的投影進行比對。然而，這些方法有著共性缺點，即效率低、成本高、字體大小受字帖限制、無法擺脫“描摹”貼的方式、對比不系統、需要主觀判斷等。

在其他領域，同樣需要字跡比對技術，比如在考古領域，當含有古文字的文物出土時，需要依據文字的形態與內容進行朝代判斷、歷史事件分析等研究?，F有的古文字提取方法包括石碑拓字、拍照等，并將其以電子形式或紙質形式儲存起來，供考古學家查閱、參考和研究。如果利用數字圖像處理的方法對古文字的字跡進行鑒別、比對，利用機器學習等手段自動生成全國乃至全球的古文字庫，自動將新發現的古文字歸類存檔，將大大方便考古學者對古文字的研究分析。

在筆跡鑒定領域，同樣可以利用數字圖像處理的方法進行鑒定?，F有的鑒定方法為人工鑒定，由專業的鑒定人員分析筆跡的形態，筆畫輕重等等，涉及多種鑒定標準，如果利用數字圖像處理的字跡比對方法來評判這些標準，將大幅提高鑒定的精確性與效率。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于數字圖像處理技術的字跡輪廓比對方法，從根本上解決了上述問題。通過將多幅字跡樣本進行比對，處理生成的筆跡圖像并標出筆畫異同，歸納各個字跡樣本的書寫特征。

為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：該基于數字圖像處理的文字比對方法，其技術要點是，包括以下步驟：

步驟1）從原始字跡中獲取數字圖像Ⅰ₁和數字圖像Ⅰ₂；

步驟2）預處理數字圖像Ⅰ₁和數字圖像Ⅰ₂，得到數字圖像Ⅱ₁和數字圖像Ⅱ₂；

步驟3）分割數字圖像Ⅱ₁和數字圖像Ⅱ₂，得到若干數字圖像Ⅱ_1n和數字圖像Ⅱ_2n，對各數字圖像Ⅱ_1n和數字圖像Ⅱ_2n進行邊緣檢測，得到各數字圖像Ⅱ_1n和數字圖像Ⅱ_2n的輪廓數字圖像；

步驟4）比對數字圖像Ⅱ_1n和數字圖像Ⅱ_2n的輪廓數字圖像，選取擬合度最高的位置，以該位置為中心將各數字圖像Ⅱ_1n與Ⅱ_2n重疊后得到若干比對圖像Ⅲ_n；

步驟5）將各數字圖像比對后的結果Ⅲ_n重新拼接為數字圖像Ⅲ，并顯示。

進一步的，所述步驟2）包括以下步驟：

步驟2.1）作出數字圖像的灰度直方圖；

步驟2.2）根據灰度直方圖得到二值化閾值；

步驟2.3）根據二值化閾值對數字圖像進行二值化；

步驟2.4）對二值化后的數字圖像去噪；

步驟2.5）對去噪的數字圖像邊緣平滑后，即得到數字圖像II₁和數字圖像II₂。

進一步的，所述步驟3）具體包括以下步驟：

步驟3.1）對數字圖像Ⅱ₁和數字圖像Ⅱ₂進行水平和豎直兩個方向的灰度投影分析；

步驟3.2）根據灰度谷值進行豎直分割或水平分割，即得到若干數字圖像Ⅱ_1n和數字圖像Ⅱ_2n；

步驟3.3）分別提取若干數字圖像Ⅱ_1n和數字圖像Ⅱ_2n的邊緣特征點，基于EMD距離設計推土機算法評定兩幅單字數字圖像的合成效果；

步驟3.4）分析匹配效果后，即得到若干比對圖像IIIn。

進一步的，所述步驟3.4）在數字圖像Ⅱ_1n和數字圖像Ⅱ_2n的相對旋轉、平移或/和縮放后進行。