[发明专利]一种基于笔画分段建模的手写汉字隶书美化方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机识别手写汉字的技术领域，特别是涉及一种基于笔画分段建模的手写汉字隶书美化方法。

技术背景

手写汉字美化一般是指用户通过手写输入设备(比如：触摸屏、鼠标等)书写汉字，同时计算机对手写输入设备采集到的汉字书写轨迹进行处理，使最终显示在屏幕上的汉字具有某种毛笔字体的艺术特征。手写汉字美化技术在过去几十年的计算机发展史里面基本上没有得到太大的发展。目前与汉字美化领域关系最密切，并且已有算法比较成熟的研究领域是计算机书法领域，而计算机书法的技术路线通常是根据标准字库中汉字进行造字，并不能体现用户自身的书写特征。手写汉字美化技术具有两个基本特征：一是忠于用户的书写，二是具有某种毛笔字体的风格特征。目前常用的手写汉字美化方法有以下三种：

1、对标准字图像提取轮廓或骨架，通过直接套用或者仿射变换对汉字进行美化；

2、书写笔(毛笔)构造建模，对毛笔的结构及作用效果建模，期望模拟真实的书写过程进而重现风格；

3、采用数字墨水的技术对笔画进行拟合建模。

以上这三种方法都存在不同程度的缺陷。

对于第一种方法，如果采用直接套用标准字轮廓，它的缺陷是美化后的笔画风格固定。事实上，各种笔画的风格都有很多种，如横折钩结构，对于“习”字和“羽”字，第一段的长度比例就不一样。而与“羽”字的第4笔差别就更大了，不仅仅是长宽比例的问题，笔画段间的夹角都不一致了。如果采用仿效变换，它的缺陷是美化算法的复杂度太高，因为对于未知笔画，只能获取其长宽范围，若要进一步对内部笔画段的夹角算得斜切角，那往往太过复杂。

对于第二种方法，其缺陷是需要比较复杂的硬件设施，如压力感应器的支持，所以该方法成本高，适用面窄。

对于第三种方法，其缺陷是美化效果过于简单，不能模拟出令人满意的毛笔字体效果。这是由于数字墨水的方法是根据书写的速度来计算笔画的宽度(那样的话，各种笔画都是同一种风格：两头粗，中间细)，而且该方法没有涉及笔画段之间的衔接，只作了最简单的笔画拟合工作，故难以达到令人满意的美化效果。

发明内容

本发明的目的在于克服上述手写汉字美化方法的不足，提供一种既忠于用户的书写又能充分体现隶书字体艺术特征的手写汉字美化方法，即一种基于笔画分段建模的手写汉字隶书美化方法。

本发明采用的技术方案为：

一种基于笔画分段建模的手写汉字隶书美化方法，包括如下步骤：

(1)、对用户手写输入点序列进行插值处理，使得用户手写输入的汉字呈现为笔画点连续的汉字；

(2)、提取笔画的拐点信息，并根据拐点信息把笔画分段；

(3)、根据模型库中的笔画段和连接件模型对汉字笔画进行渲染。

上述技术方案中，所述步骤(1)对用户手写输入点序列进行插值处理所采用的方法为DDA插值算法，其步骤包括：

(11)、把时序点序列相邻的两个点的坐标定义为起点(x1，y1)，终点(x2，y2)，算出L1＝abs(x1-x2)，L2＝abs(y1-y2)，L＝max(L1，L2)；

(12)、如果L＝0，程序结束，不需要进行DDA插值；

(13)、如果L≠0，令dx＝(x2-x1)/L，dy＝(y2-y1)/L；

(14)、令point[0][0]＝x1+dx，point[0][1]＝y1+dy，point[0][0]为第一个插入点的横坐标，point[0][1]为第一个插入点的纵坐标，令j＝1；

(15)、当j＜L时，执行循环语句point[j][0]＝point[j-1][0]+dxpoint[j][1]＝point[j-1][0]+dy，其中point[j][0]为第j-1个插入点的横坐标，point[0][j]为第j-1个插入点的纵坐标，然后执行j＝j+1，循环插入下一个点；

(16)、当j≥L时，程序结束，DDA插值完成。