基于关键点匹配的汉字笔画自动提取方法研究与实现

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社会对字体需求的增加,人们对个性化字体的追求,推动了汉字智能造字技术的不断发展。而基于笔画拼组的汉字智能造字技术需要不同风格的笔画库作为依托。在此应用背景下,本文通过对汉字结构特点和关键点匹配的研究,提出一种基于关键点匹配的汉字笔画自动提取方法。该方法运用已提取笔画的字体作为参考,通过在待处理字符和相应参考字符之间建立对应关系,从而成功提取笔画。  本文提出方法首先对输入的参考字符笔画图像和待处理字符图像进行骨架提取,通过骨架生长、细化、剪枝、笔画骨架组合等一系列操作,得到参考字符和待处理字符的骨架结构图。实验表明本文采用的骨架提取算法能够得到符合审美标准的字符骨架。随后,关键点点集可以通过对骨架结构图的分析得到。  利用基于形状上下文的关键点特征值计算,以及基于骨架结构图连通性和K最近邻算法的边矩阵构建,本文提出方法将骨架结构图转化为关键点连通图。进而,通过使用有指导的图匹配算法,可以在两个关键点点集之间建立匹配关系。  关键点匹配结果以及参考字符中的具体笔画信息,可以指导算法在待处理字符骨架结构图中抽取笔画骨架。具体来说,对于每个笔画,首先找到对应笔画端点的关键点,其次通过路径搜索方法在骨架结构图中找到连通两个关键点的候选笔画路径,再次通过参考笔画与候选笔画路径的相似度计算,最终确定正确的笔画路径为笔画骨架。  实验结果表明,关键点匹配算法与其它算法相比有更高的匹配准确率。本文提出的方法能应用于风格迥异的不同字体中,并获得较高的笔画提取准确率。  
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