[发明专利]一种基于汉字图像轮廓特征描述的碑文修复方法

摘要

一种基于汉字图像轮廓特征描述的碑文修复方法，该方法属于计算机虚拟现实技术、机器视觉、图像处理领域，碑文修复所用的信息限定在同源碑文或者同一作者的书法作品中。在预处理过程中将碑文进行单字分割，并对提取的单字进行部件笔画分解。将这些获取的汉字部件和笔画组成一个部件笔画模板集合。在修复损坏汉字的过程中，首先提取损坏汉字的可信部分部件或笔画的结构信息和轮廓信息，利用结构匹配和轮廓段的部分对应，从构建的模板集合中搜索出相似度最高的模板作为损坏部分修复的信息源进行修复。本发明相比其它图像修复的方法，能够在较好的保持碑文原有风格的基础上恢复汉字缺损部分的结构信息和轮廓细节信息。

主权项

一种基于汉字图像轮廓特征描述的碑文修复方法，其特征包括以下步骤：步骤1、根据碑文排列特点，通过灰度直方图将碑文图像中的书法字分别进行行列分割提取出单个汉字，对提取到的单字归一化处理；步骤2、对提取的单个字中未损坏汉字分解为汉字基本组成元素部件和笔画，将这些部件笔划组成一个集合，称之为模板集合，模板集合中保存各部件笔画的轮廓信息和骨架信息；步骤3、对模板中的所有模板使用形状上下文SC描述子进行描述，用于相似部件笔画的匹配检索；步骤4、碑文的修复分为两个部分，对缺损严重的汉字在修复损坏汉字时，首先给定其损坏部件的拓扑信息，使用SC描述给定的拓扑信息；在模板集合中找出与该拓扑相似度最高的模板作为修复信息的来源；选择模板与缺损部件可信部分进行轮廓段匹配并修复；对于单字笔画损坏的汉字，使用形状描述矩阵对这些轮廓段进行形状描述，即建立用于表示轮廓各点之间关系的轮廓点与参考点间连线夹角的矩阵，然后采用部分轮廓匹配方法(IS‑Matching)在笔画模板集合中找到轮廓段的在模板笔画上的对应轮廓段，由这些对应轮廓段确定可能的相似笔画作为候选笔画；利用上述方法找到的与缺损区域最相近的模板指导下完成汉字中损坏部分的修复；所述步骤2中汉字部件笔画分解的具体过程如下：(3.1)对汉字轮廓均匀采样，利用轮廓跟踪算法寻找对应轮廓的轮廓点链状组织形成，具体步骤分为：确定起始点，依次搜索下一目标领域点并更新起始点，这样直到跟踪结束，将目标边缘进行重新组织，得到链状的目标轮廓信息；利用重新组织后的链状目标轮廓信息进行部分分割；(3.2)对提取的单字进行笔画分解，使用图像处理技术获取汉字的单像素宽度的骨架并去除毛刺，根据骨架的拐点与交叉点得到细碎的初笔骨架段；在用户交互下完成笔画骨架段的合并，生成完整的笔画骨架，该过程必须满足以下约束：两个笔画段骨架相连接、两个笔画段骨架的角度差值小于一个给定的阀值；在满足上述约束的前提下将初始笔段骨架逐个合并；利用轮廓与骨架的对应关系分解出的笔画；(3.3)将上述得到的汉字部件和笔画组成一个用于修复的模板集合。