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文字自动刺绣是刺绣辅助系统中一个重要的功能,日常使用非常频繁。TrueType类型的字体是计算机中使用最为广泛的字体类型,因而采用TrueType字体轮廓作为刺绣的轮廓成为文字自动刺绣的主要方法。
TrueType字体的轮廓是由一系列封闭的轮廓线组成,在使用的时候,通过扫描线填充轮廓线之间的区域,得到TrueType字体的图像。在刺绣工艺中,对于类似字符这样的图像区域宽度比较均匀的对象,最好的刺绣方法是勾勒出该区域的两条对边,然后在两对边之间来回刺绣从而用针线填充了整个区域。
早期的文字刺绣对于TrueType字体直接使用其原来的轮廓,由于该轮廓不符合刺绣工艺的要求,导致刺绣效果较差。因此,在保持TrueType字体外形的情况下,如何将TrueType字体的字符轮廓转换成为满足刺绣工艺的轮廓,成为文字自动刺绣现阶段的研究热点。
本文的研究内容就是在保持TrueType字体轮廓原有的外形不变的情况下,将其轮廓转换成为符合刺绣工艺要求并且刺绣效果较好的轮廓。通过研究TrueType字体的构造特征,提出了2种识别转换方法,实验表明,2种方法的效果都很好。
本文的主要研究工作和成果如下:●提出了一种基于骨架的识别转换方法。该方法首先提取字符经过扫描线填充后的图像的骨架,然后建立骨架与字符轮廓之间的关联关系,最后将得到的骨架图按照类似笔画分解的方式分解成为一系列路径。经过上述步骤后,沿着分解过的骨架图搜索,在搜索的同时根据骨架图与字符轮廓的关联规则重组字符原有的轮廓,从而得到满足刺绣要求的轮廓。该方法的基本思想比较通用,甚至可以直接使用在自动图像刺绣中区域的轮廓对边识别上。
●提出了一种基于标注的识别转换方法。对于某种标准字体中的所有字符,通过人工标注得方法,标注出其轮廓如何转换成为满足刺绣要求效果较好的轮廓,并保存标注结果。对于其他字体的字符,在应用时可与该标注字体的相应字符做匹配,然后根据保存过的标注信息重构出当前字符的刺绣轮廓。该方法通过人工标注的方法完成了轮廓转换这一过程,在其后的应用中主要工作是匹配和与轮廓特征相关的一些规则的应用。由于人工标注的信息比自动识别得到的结果要准确美观,因此采用该方法得到的刺绣轮廓满意度较高。
对两种识别方法进行了实验和应用表明两种方法都有很强的实用性:基于骨架的识别方法对所有的字体(包括特效字体)都保持了较高的识别率,但是由于方法中预设了很多的阈值,所以即使在使用的过程中采用了很多优化,对于每种字体,基本上都会有若干个字符识别出错的情况,其平均识别率为95%左右;而基于标注的识别方法对于结构差异较大的字体(相对于被标注字体而言),识别率很低,但是由于大多数字体结构和标注字体很相似,从而使得对于大多数的字体的识别率几乎是100%,基本能满足智能化电脑刺绣编针系统的要求。