黎浩宏

（浙江工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 溫州 325003）

0 前言

作為中國傳統(tǒng)文化的精華，書法藝術(shù)在千百年來傳承于中國以及海外各個(gè)國家。而在當(dāng)代，伴隨計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的迅猛發(fā)展，它也延伸到書法藝術(shù)創(chuàng)作領(lǐng)域中，實(shí)現(xiàn)了書法作品的數(shù)字化轉(zhuǎn)化，例如楷書書法對(duì)于計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的應(yīng)用最為常見[1]。

1 計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)在中文古籍書法中的應(yīng)用概述

近年來，書法作品數(shù)字化發(fā)展快速。例如為傳承中文古籍內(nèi)容，在其書法筆畫中采用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的情況已經(jīng)非常常見，它注重于書法筆畫中形體特征圖像的提取，在初步探索書法筆畫過程中發(fā)揮了重要作用[2]。以國內(nèi)為例，諸如中文古籍這樣的印刷體漢字在預(yù)處理方面就需要提取書法筆畫特征，形成相對(duì)固定的處理技術(shù)模式，這里以毛筆楷體字筆畫特征提取最為常見，筆畫提取效果最佳。當(dāng)然，在不同中文古籍中不同創(chuàng)作者的書法筆畫特征差別很大，所以在采用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)提取筆畫特征過程中還存在一定難度，這在一定程度上制約了技術(shù)快速發(fā)展[3]。以手寫體漢字的筆畫提取為例，一般會(huì)采用到歸一化計(jì)算機(jī)圖像處理算法，能夠?qū)P畫提取過程進(jìn)行重構(gòu)與識(shí)別，建立粗細(xì)歸一化提取機(jī)制，這一機(jī)制在對(duì)楷書書法圖像的提取處理方面效果最佳。就歸一化計(jì)算機(jī)圖像處理算法在中文古籍書法筆畫中的提取過程而言，需要結(jié)合圖像規(guī)模處理楷體單筆圖像，思考運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)對(duì)楷書書法中的各種復(fù)雜筆畫進(jìn)行形體特征提取，結(jié)合特征提取展開探索性研究，為楷體書法筆畫提取，優(yōu)化傳承中文古籍文化內(nèi)容夯實(shí)基礎(chǔ)[4]。

2 中文古籍書法筆畫整體特征提取實(shí)踐研究

基于計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)中文古籍書法筆畫的整體與局部特征提取，首先要進(jìn)行整體特征提取。以楷體筆畫形體特征提取為例，提取過程要關(guān)注全局，再從全局關(guān)注局部，形成多層次的書法筆畫特征提取，最終甚至要細(xì)化到筆畫的骨架細(xì)節(jié)特征上。一般情況，要對(duì)筆畫骨架中的節(jié)點(diǎn)筆畫寬度、端點(diǎn)、拐點(diǎn)等全局特征進(jìn)行提取分析，將筆畫轉(zhuǎn)化為分筆段，這樣就能形成各種筆畫夾角，在處理筆畫轉(zhuǎn)折點(diǎn)問題上也有好處，基本實(shí)現(xiàn)了對(duì)于書法筆畫整體特征的有效轉(zhuǎn)化，同時(shí)也做好了預(yù)處理工作，能夠滿足二值化圖像處理要求。在中文古籍中大量楷書筆畫的轉(zhuǎn)化處理過程中，要保證預(yù)處理優(yōu)化到位，形成更好的圖像處理過程，其中筆畫特征圖像的灰度值應(yīng)該為1，而背景應(yīng)該為0，做好這一處理后再實(shí)施去噪處理，如此就能獲取相對(duì)清晰的筆畫圖像。在筆畫特征提取過程中，需要在整體分析上基于多點(diǎn)展開分析，例如筆畫寬度、長(zhǎng)度、斜率、弧度特征提取等。逐一展開分析[5]。

2.1 筆畫寬度特征的提取要點(diǎn)分析

在中文古籍中，對(duì)于漢字筆畫筆段的寬度特征提取會(huì)用到多種計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)，例如輪廓信息法、細(xì)化法、段化法等。以細(xì)化法為例，在提取筆畫筆段特征過程中需要結(jié)合多點(diǎn)處理，主要是保證細(xì)化到位，提高細(xì)化程度，建立相對(duì)連通的單像素骨架機(jī)制，如此對(duì)于處理筆畫筆段效果更佳。先在每一個(gè)骨架點(diǎn)位置設(shè)置筆畫寬度，保證橫縱坐標(biāo)有效調(diào)整優(yōu)化，在體現(xiàn)骨架畸變過程中分析畸變矯正情況，形成相對(duì)成熟的筆畫寬度設(shè)計(jì)體系。在筆畫骨架提取方面，也需要保留筆畫骨架的大部分特征內(nèi)容，避免出現(xiàn)筆畫粗細(xì)變化丟失情況。同時(shí)還需要結(jié)合筆畫特征分析筆畫寬度，做好筆畫提取工作，滿足筆畫設(shè)計(jì)要求，體現(xiàn)最大圓法采集骨架點(diǎn)位置筆畫寬度，滿足筆畫設(shè)計(jì)方法要求[6]。在結(jié)合檢測(cè)點(diǎn)圓心進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中，需要了解其初始半徑變化，如果圓心固定不變，要進(jìn)行設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容，體現(xiàn)設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)，確保設(shè)計(jì)有效到位。在超出筆畫內(nèi)部范圍與迭代設(shè)計(jì)過程中，還需要了解其設(shè)計(jì)優(yōu)化機(jī)制，滿足筆畫寬度特征提取要求，提取骨架點(diǎn)筆畫半徑，優(yōu)化設(shè)計(jì)半徑值，形成良好的筆畫寬度線性關(guān)系，從而優(yōu)化特征提取過程。在橫坐標(biāo)設(shè)計(jì)過程中，需要形成良好的骨架點(diǎn)序號(hào)，分析筆畫寬度變化狀況，結(jié)合曲線斜率展開設(shè)計(jì)。當(dāng)曲線上升過程中，還需要滿足設(shè)計(jì)要求，實(shí)現(xiàn)筆畫寬度增加段，優(yōu)化相關(guān)設(shè)計(jì)內(nèi)容。在下降部分需要對(duì)應(yīng)筆畫寬度減小段，提升設(shè)計(jì)寬度，滿足筆畫運(yùn)筆狀況要求。在骨架點(diǎn)寬度變寬過程中要對(duì)應(yīng)書法筆畫中的按筆過程，分析寬度變寬過程中所對(duì)應(yīng)的書寫提筆過程。在曲線斜率變化過程中，要確保提筆或按筆動(dòng)作速度加快。就筆畫寬度的整體變化曲線為例，需要基于筆畫不同筆畫半徑值進(jìn)行相應(yīng)統(tǒng)計(jì)分析，優(yōu)化寬坐標(biāo)寬度半徑值，結(jié)合骨架點(diǎn)個(gè)數(shù)計(jì)算得出半徑值，滿足不同半徑值中的骨架點(diǎn)個(gè)數(shù)內(nèi)容，如此對(duì)于筆畫寬度的分布情況了解也會(huì)相對(duì)深入[7]。

2.2 筆畫長(zhǎng)度等特征的提取要點(diǎn)分析

在對(duì)書法筆畫采用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)過程中，也需要分析筆畫長(zhǎng)度、斜率以及弧度特征，客觀描述筆畫骨架規(guī)模，在骨架設(shè)計(jì)過程中分析從一個(gè)端點(diǎn)到另一個(gè)端點(diǎn)的分布過程，優(yōu)化調(diào)整骨架點(diǎn)數(shù)，客觀描述書法筆畫中整體長(zhǎng)度特征的變化，形成設(shè)計(jì)關(guān)鍵。即在規(guī)劃筆畫長(zhǎng)度過程中，需要滿足筆畫長(zhǎng)度特征設(shè)計(jì)要求，體現(xiàn)設(shè)計(jì)優(yōu)越性與真實(shí)感[8]。

在筆畫端點(diǎn)設(shè)計(jì)過程中，需要結(jié)合相對(duì)位置斜率K進(jìn)行分析，確保在一定程度上客觀反映筆畫大體走勢(shì)，明確單筆畫圖像端點(diǎn)內(nèi)容，分析端點(diǎn)連接率用于描述筆畫端點(diǎn)的相對(duì)位置斜率特征。而在弧度特征設(shè)計(jì)方面則要分析相對(duì)擾動(dòng)度特征，基于最大擾動(dòng)點(diǎn)設(shè)計(jì)來滿足設(shè)計(jì)要求，分析設(shè)計(jì)內(nèi)涵，體現(xiàn)一定設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)。在設(shè)計(jì)過程中，需要結(jié)合最大擾動(dòng)點(diǎn)中的相對(duì)位置特征分析筆畫弧度，描述弧度內(nèi)容。在對(duì)于擾動(dòng)度分析過程中建立骨架點(diǎn)位端點(diǎn)，優(yōu)化上下側(cè)面判斷過程，分析行列值＞0 的實(shí)際狀況，體現(xiàn)設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)。整個(gè)設(shè)計(jì)過程中需要保證設(shè)計(jì)內(nèi)容優(yōu)化，結(jié)合骨架點(diǎn)為端點(diǎn)連線的上、下側(cè)進(jìn)行判斷，說明骨架點(diǎn)在端點(diǎn)連線位置的行列值=0 情況，優(yōu)化判斷設(shè)計(jì)骨架點(diǎn)情況。在相對(duì)擾動(dòng)度與擾動(dòng)點(diǎn)分析過程中，需要結(jié)合設(shè)計(jì)內(nèi)容展開設(shè)計(jì)優(yōu)化，滿足設(shè)計(jì)要求，形成運(yùn)筆骨架點(diǎn)起點(diǎn)，調(diào)整斜率最大距離。在負(fù)向相對(duì)擾動(dòng)度分析過程中，需要結(jié)合相對(duì)位置正向情況進(jìn)行描述，優(yōu)化用筆彎曲度特征描述情況，形成筆畫彎曲度，了解其中的最大彎曲度相對(duì)位置[9]。

3 中文古籍書法筆畫局部特征提取實(shí)踐研究

在探討過計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)支持下的中文古籍書法筆畫整體特征提取后，也要對(duì)局部特征提取問題進(jìn)行分析，主要結(jié)合三點(diǎn)展開分析[10]：

3.1 骨架關(guān)鍵點(diǎn)的提取與筆畫分割分析

在中文古籍中，楷書筆畫骨架關(guān)鍵點(diǎn)的提取與筆畫分割非常關(guān)鍵，要結(jié)合端點(diǎn)內(nèi)容分析計(jì)算骨架點(diǎn)的八個(gè)相鄰骨架點(diǎn)個(gè)數(shù)內(nèi)容，有效確定骨架點(diǎn)端點(diǎn)位置，形成骨架點(diǎn)非端點(diǎn)，此時(shí)就要明確端點(diǎn)與非端點(diǎn)之間的特殊區(qū)別。此時(shí)要結(jié)合拐點(diǎn)內(nèi)容展開分析，保證設(shè)計(jì)到位。在這一過程中，需要分析曲率最大骨架點(diǎn)的距離位置情況，確保簡(jiǎn)單筆畫端點(diǎn)設(shè)計(jì)都能滿足拐點(diǎn)分割筆段要求，體現(xiàn)設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)。同時(shí)還需要結(jié)合起收筆抖動(dòng)分析基本筆畫情況，滿足設(shè)計(jì)要求，體現(xiàn)設(shè)計(jì)內(nèi)涵。在結(jié)合小筆段進(jìn)行分析過程中要保證設(shè)計(jì)書法筆畫角度明顯小于閾值，同時(shí)設(shè)置拐點(diǎn)內(nèi)容，結(jié)合閾值設(shè)定分析弧度，提取并優(yōu)化拐點(diǎn)效果。在結(jié)合多點(diǎn)提取拐點(diǎn)分析拐點(diǎn)位置過程中，也要對(duì)筆畫分段拐點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行分析。

在針對(duì)某些復(fù)雜筆畫設(shè)計(jì)過程中，需要對(duì)拐點(diǎn)提取過程中的多個(gè)拐點(diǎn)展開分析，有效篩除筆畫分段中沒有意義的某些偽拐點(diǎn)內(nèi)容。結(jié)合筆畫拐點(diǎn)的曲率變化分析分割筆段情況，結(jié)合區(qū)分檢測(cè)方法過程分析拐點(diǎn)筆畫中的不同特征內(nèi)容，做出合理判斷，確保拐點(diǎn)直線擬合到位，滿足拐點(diǎn)位置曲率值內(nèi)容，形成絕對(duì)值差值。在對(duì)比多個(gè)差值以后需要分析差值平均值是否大于閾值。再結(jié)合拐點(diǎn)位置曲率變化，確保拐點(diǎn)分析過程分析相關(guān)內(nèi)容，決定拐點(diǎn)分析內(nèi)容，優(yōu)化偽拐點(diǎn)，思考相關(guān)內(nèi)容，結(jié)合多個(gè)領(lǐng)域中的曲率與曲率差值進(jìn)行分析，提升曲率值差值數(shù)據(jù)內(nèi)容，優(yōu)化整個(gè)拐點(diǎn)的行筆過程[11]。

在行筆過程中，需要對(duì)復(fù)雜筆畫中的相關(guān)偽拐點(diǎn)進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)筆畫分段。在筆段內(nèi)部進(jìn)行特征提取。分段過程中需結(jié)合每一個(gè)筆段進(jìn)行長(zhǎng)度、走勢(shì)劃分，同時(shí)優(yōu)化筆段的平均寬度，結(jié)合特征信息建立分析機(jī)制，思考相應(yīng)分析內(nèi)容。即在結(jié)合筆段長(zhǎng)度分析筆畫骨架時(shí)思考長(zhǎng)度內(nèi)容，確保采用方向鏈思考筆段骨架，計(jì)算總點(diǎn)數(shù)長(zhǎng)度，客觀描述筆段長(zhǎng)度，探討筆畫長(zhǎng)度比例內(nèi)容。具體來說，要結(jié)合筆段中的基本寬度特征與走勢(shì)方向進(jìn)行分析，確保骨架點(diǎn)分析到位。形成筆段平均寬度，提出計(jì)算公式內(nèi)容。需要分析拐點(diǎn)內(nèi)容，結(jié)合拐點(diǎn)情況進(jìn)行針對(duì)性調(diào)整，思考筆段變化。在結(jié)合二乘法進(jìn)行分析，擬合直線內(nèi)容過程中，需要結(jié)合數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性分析，提取最小值即可。在擬合直線過程中，需要建立直線方程，分析其中夾角內(nèi)容，滿足夾角設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)，主要是結(jié)合筆畫寬度分析筆畫變化狀況，提出筆畫設(shè)計(jì)機(jī)制，特別是分析某些頓筆內(nèi)容，達(dá)到拐點(diǎn)轉(zhuǎn)折設(shè)計(jì)要求。在設(shè)計(jì)圓折過程中，要結(jié)合小范圍拐點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，提取書法筆畫特征[12]。

3.2 拐點(diǎn)關(guān)鍵點(diǎn)的提取與筆畫分割分析

在拐點(diǎn)數(shù)量書法筆畫提取過程中，也需要做到具體問題具體分析，滿足筆畫設(shè)計(jì)拐點(diǎn)設(shè)計(jì)要求。在提取關(guān)鍵點(diǎn)過程中分析筆畫分割過程，思考拐點(diǎn)數(shù)量分析機(jī)制，了解骨架序列背景下的拐點(diǎn)設(shè)計(jì)距離，思考其是否小于閾值部分。在拐點(diǎn)分析骨架點(diǎn)，優(yōu)化筆畫轉(zhuǎn)折的頓筆過程中必須考慮頓筆長(zhǎng)度情況，了解頓筆設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)特性。這一點(diǎn)需要結(jié)合具體問題展開具體分析，體現(xiàn)設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)性。

根據(jù)拐點(diǎn)關(guān)鍵點(diǎn)中存在頓筆長(zhǎng)度伴隨筆畫規(guī)模變化這一現(xiàn)實(shí)狀況，要確保設(shè)計(jì)到位的基礎(chǔ)上，思考不同拐點(diǎn)之間所存在的筆畫長(zhǎng)度以及動(dòng)態(tài)閾值。在筆畫轉(zhuǎn)折過程中分析方折內(nèi)容，如此對(duì)于拐點(diǎn)中筆段長(zhǎng)度大于閾值的情況展開分析，形成頓筆即可。整體而言，對(duì)于書法筆畫中的設(shè)計(jì)內(nèi)容還要做到細(xì)致優(yōu)化，結(jié)合不同閾值內(nèi)容分析書法筆畫特征提取中所涉獵的數(shù)據(jù)機(jī)制，為中文古籍的傳承發(fā)展創(chuàng)造條件。以方折筆筆畫的動(dòng)態(tài)閾值為例，其動(dòng)態(tài)閾值分析拐點(diǎn)需要結(jié)合筆段長(zhǎng)度展開，檢測(cè)出不同拐點(diǎn)與筆段之間所組成的頓筆部分，體現(xiàn)設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)，豐富書法筆畫的設(shè)計(jì)信息內(nèi)容[13]。

以筆段長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為例，應(yīng)該結(jié)合筆段骨架長(zhǎng)度分析方向鏈與筆鏈骨架，思考書法筆畫骨架點(diǎn)數(shù)與兩端點(diǎn)總點(diǎn)數(shù)長(zhǎng)度內(nèi)容，建立筆畫長(zhǎng)度比值分析機(jī)制。即在設(shè)計(jì)過程中優(yōu)化筆畫長(zhǎng)度比例，分析兩大端點(diǎn)之間的直線內(nèi)容，結(jié)合斜率筆段分析其走勢(shì)方向特征，設(shè)置多點(diǎn)坐標(biāo)。在建立筆段之間的端點(diǎn)直線過程中，需要分析直線斜率情況，了解走勢(shì)方向特征，設(shè)置坐標(biāo)點(diǎn)，如此對(duì)于計(jì)算斜率幫助很大。而在分析筆段的寬度特征過程中也要分析筆段平均寬度與內(nèi)寬度之間的變化關(guān)系，結(jié)合筆畫半徑值分析筆段平均寬度，并得出計(jì)算公式。筆段的彎曲度進(jìn)行計(jì)算也是如此，要了解它的最大距離法計(jì)算過程，提取筆段實(shí)際骨架內(nèi)容，分析筆段端點(diǎn)最大擺動(dòng)距離，思考拐點(diǎn)距離端點(diǎn)的連線距離。在這一過程中，對(duì)于彎曲幅度的計(jì)算需要保證越大越好，否則也可以選擇取極小值[14]。

3.3 小筆段之間特征關(guān)鍵點(diǎn)的提取與筆畫分割分析

在小筆段之間需要結(jié)合特征分析筆段夾角、間寬度等等，同時(shí)分析筆畫轉(zhuǎn)折類型，主要是擬合端點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行平移擬合分析，思考二乘擬合方法，結(jié)合具體問題進(jìn)行具體分析。在建立最小二乘法直線擬合機(jī)制過程中，也要滿足數(shù)據(jù)點(diǎn)最小值分析要求，體現(xiàn)一定設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)。將筆畫實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)內(nèi)容，結(jié)合動(dòng)態(tài)閾值分析拐點(diǎn)相連筆段長(zhǎng)度內(nèi)容，思考筆段頓筆情況，分析頓筆拐點(diǎn)[15]。

4 總結(jié)

本文全面地考慮了利用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)所展開的數(shù)字化楷體筆畫特征提取過程，這一特征提取過程效率較高，且在設(shè)計(jì)規(guī)劃書法筆畫過程中也有一定優(yōu)勢(shì)作用，對(duì)于中文古籍的楷書筆畫圖像全局特征與局部特征選擇、提取展開全面分析，也為數(shù)字化書法作品的有效識(shí)別與風(fēng)格研究創(chuàng)造更多可能性，建立了較好地處理設(shè)計(jì)機(jī)制。這種特征提取與分析技術(shù)手段效率較高，在結(jié)合中文古籍楷書筆畫圖像設(shè)計(jì)過程中體現(xiàn)了一定優(yōu)勢(shì)，確保設(shè)計(jì)到位。