[發(fā)明專利]基于生成對抗網(wǎng)絡(luò)的多風(fēng)格動態(tài)組字方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210041793.6
• 申請日: 2022-01-14
• 公開（公告）號: CN114359038A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張克俊;陳澤文;殷葉航;張瑞;王柏林
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: G06T3/00
• 分類號: G06T3/00;G06T3/40;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 杭州天勤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 曹兆霞

本發(fā)明公開了一種基于生成對抗網(wǎng)絡(luò)的多風(fēng)格動態(tài)組字方法，包括：將漢字表述成IDS序列，IDS序列包含多個組成漢字的子結(jié)構(gòu)的字符和表征子結(jié)構(gòu)的布局信息的IDC字符；構(gòu)建每個子結(jié)構(gòu)的字形矢量模型，依據(jù)IDC字符呈現(xiàn)的子結(jié)構(gòu)的布局信息對子結(jié)構(gòu)的字形矢量模型進(jìn)行矢量組合得到漢字的字形矢量模型；利用基于生成對抗網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的風(fēng)格優(yōu)化模型，對漢字的字形矢量模型對應(yīng)的字形圖像進(jìn)行風(fēng)格優(yōu)化處理。該方法通過圖形學(xué)方法進(jìn)行初步動態(tài)組字，并基于對抗網(wǎng)絡(luò)對多種風(fēng)格字體的動態(tài)組字結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)更好的字形結(jié)體效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于計算機(jī)輔助設(shè)計領(lǐng)域，具體涉及一種基于生成對抗網(wǎng)絡(luò)的多風(fēng)格動態(tài)組字方法。

背景技術(shù)

對特定風(fēng)格的漢字實(shí)現(xiàn)字符集的擴(kuò)充一直是漢字設(shè)計領(lǐng)域的一項重要工程。近年來深度學(xué)習(xí)技術(shù)，尤其是基于變分自動編碼器VAE和生成對抗網(wǎng)絡(luò)GAN的風(fēng)格遷移方法，已經(jīng)在漢字字形的生成工作上取得了一些進(jìn)展。其中具有代表性的一些工作有：Zhang Y,Zhang Y,Cai W.Separating style and content for generalized style transfer[C]//Proceedings of the IEEE conference on computer vision and patternrecognition.2018:8447-8455.Xie Y,Chen X,Sun L,et al.DG-Font:DeformableGenerative Networks for Unsupervised Font Generation[C]//Proceedings of theIEEE/CVF Conference on Computer Vision and Pattern Recognition.2021:5130-5140。

這些方法的共性是在面對一種覆蓋較少字符的目標(biāo)風(fēng)格字體，需要選取一種覆蓋較多字符的字體作為源風(fēng)格字體，通過將其中的漢字字形遷移為目標(biāo)風(fēng)格，實(shí)現(xiàn)對其字符集的擴(kuò)充。因此，對于某一個特定的漢字，要生成具有目標(biāo)風(fēng)格字形，需要源風(fēng)格字體中已經(jīng)包含該漢字才能進(jìn)行有效的生成。

盡管這種風(fēng)格遷移的方法一定程度上解決了字體在常用的漢字字符集上的擴(kuò)充問題，但是在實(shí)際應(yīng)用中，有時會遇到一些非標(biāo)準(zhǔn)的字符，比如生僻字、異體字和藝術(shù)造字。這些字具有較為獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，不存在于常用的漢字字符集中，因此往往難以找到一個具有該字字形的源字體，此時無法使用上述類型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遷移生成。

對于這類特殊的漢字，可以使用一些高層漢字語義知識描述其的結(jié)構(gòu)組成，其中具有代表性是表意文字描述序列IDS，一種描述漢字構(gòu)字方式的前綴表達(dá)序列。目前有一些利用IDS序列作為輸入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)生成指定風(fēng)格字形的研究，但生成結(jié)果中字形的不夠美觀，存在不少結(jié)構(gòu)上的問題。

漢字字形是否美觀很大程度上取決于字形本身的結(jié)體，即字形內(nèi)部各個子部件的組合方式。在過去三十年間，有不少利用漢字語義進(jìn)行漢字自動結(jié)體(動態(tài)組字)的研究，早期的研究基于專家知識設(shè)定結(jié)構(gòu)碼進(jìn)行參數(shù)化的動態(tài)組字【范建平，智能漢字設(shè)計與實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)ICCDS；1990】，但基于專家知識的方法有很強(qiáng)的人工依賴性，數(shù)學(xué)建模困難。IDS標(biāo)準(zhǔn)確立后，也有一些基于圖形學(xué)方法進(jìn)行生僻字結(jié)體的嘗試【莫禮平，一種湘西民間苗文字形的動態(tài)生成方法及其實(shí)現(xiàn)途徑，2016】，但圖形學(xué)方法生成的字形結(jié)果在結(jié)體上往往存在結(jié)構(gòu)布局較為固定，缺少筆畫穿插等缺陷。

總而言之，目前僅使用深度學(xué)習(xí)的方法主要面向常規(guī)字符集內(nèi)的現(xiàn)代漢字，無法很好生成字符集外的特殊漢字，而僅使用圖形學(xué)的方進(jìn)行動態(tài)組字生成的結(jié)果存在一定的局限性。將二者結(jié)合進(jìn)行多風(fēng)格動態(tài)優(yōu)化的研究還十分匱乏。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述，本發(fā)明的目的是提供一種基于生成對抗網(wǎng)絡(luò)的多風(fēng)格動態(tài)組字方法，通過圖形學(xué)方法進(jìn)行初步動態(tài)組字，并基于對抗網(wǎng)絡(luò)對多種風(fēng)格字體的動態(tài)組字的結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)更好的字形結(jié)體效果。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：