基于圖像處理分析的中國書法評分系統(tǒng)研究

1、 基于圖像處理分析的中國書法評分系統(tǒng)研究 1 1 緒 論 隨著科技的不斷發(fā)展，計算機越來越貼近人們的生活。越來越多的人摒棄了傳統(tǒng)的紙質文本工具如鉛筆和橡皮，而更傾向于以鍵盤、鼠標和電腦來代替。對此，藝術家也不例外。書法是中國傳統(tǒng)文化中最重要的幾個藝術形式之一，它不僅可以傳達在文字信息中的顯式含義，同時還能夠表達作者在當時的感情思緒。因此，中國書法的計算機化也將成為未來中國傳統(tǒng)書法藝術發(fā)展的必然趨勢。 1.1 課題研究的意義 隨著計算機圖

2、形學(CG)和計算機輔助設計(CAD)在技術上的迅速發(fā)展， 藝術的計算機化已經成為了研究者們密切關注的課題之一。在過去的幾十年里，計算機藝術的研究者也取得了許多成果。而相對于國際上在計算機藝術研究方面獲得的累累碩果，在國內很少有這方面的研究成果或正在進行中的研究工作。更令人遺憾的是，基于西方風格的計算機藝術研究成果并不適用于中國藝術，如國畫、書法等，這是由于中國傳統(tǒng)的藝術形式都有其自有的審美方式，從而對其數字化和信息化的研究提出了更為特

3、殊的要求和挑戰(zhàn)。 中國書法主要用毛筆來書寫，其毛筆形狀、筆劃走向以及各筆劃間的空間拓撲關系非常復雜，具有巨大的隨機性和眾多的變化方式，因此，中國書法審美藝術的計算機化就成為一個相當具有挑戰(zhàn)性的問題。 我們知道，在日常生活中，我們的視覺感知賦予了我們一種審美感官：對于每件事物，我們可以感到它有多美。然而，迄今為止，我們仍然無法從計算機視角來對這種審美感知做出數量上的定義。圖靈（Turing）曾在他的革命性論文[1]中說，“我們不希望因為

4、計算機在選美比賽中的無能而責怪它……”。但是，如果計算機能知道什么是美，什么是不美，那選美比賽又為何不可以交給他們來評定呢[2]？我們可以讓計算機擁有生成符合人類審美感官的能力， 用它去向人類視覺美感的事物挑戰(zhàn)，這聽起來似乎有些不可思議，但一臺擁有審美能力的計算機，很可能會獲得廣泛的支持。此外，最終的智能機在人們的心目中是一個能夠自己創(chuàng)造美的計算機。這對我們現(xiàn)在廣泛關注的人工智能的研究無疑是一個不錯的挑戰(zhàn)?；趫D像處理分析的中國書法評分

5、系統(tǒng)研究 3 糊的方法，例如參考文獻[9]：他們?yōu)闀以O計了一系列模糊函數，但這些函數的設計都是完全手工并且總是確定性的。 1.3 系統(tǒng)開發(fā)工具的選取和簡介 做系統(tǒng)開發(fā)，常被選用的軟件平臺有很多，目前廣為流傳的有 Virual C++、MATLAB、Virual Basic 等。 Virual C++是許多技術的綜合，功能強大，可以完成幾乎任何的功能。其核心為 MFC（微軟基礎類庫），MFC 是一個龐大的類庫，它是 C++類結構的擴展

6、。利用 MFC 提供的面向對象程序設計的框架， 大大減輕了程序開發(fā)人員創(chuàng)建 Windows應用程序的負擔。然而，對于這樣龐雜的系統(tǒng)，初學者要想在短時間內掌握應用是非常困難的。 MATLAB 是矩陣實驗室（Matrix Laboratory）的簡稱，是美國 MathWorks 公司出品的商業(yè)數學軟件，用于算法開發(fā)、數據可視化、數據分析以及數值計算的高級技術計算語言和交互式環(huán)境。該軟件在數值計算方面是首屈一指的，它可以進行矩陣運算，繪制函數

7、和數據、實現(xiàn)算法、創(chuàng)建用戶界面、連接其他編程語言的程序等，特別是所附帶的 30 多種面向不同領域的工具箱支持，使得它在許多科學領域中成為計算機輔助設計和分析、算法研究和應用開發(fā)的基本工具和首選平臺。此外，該軟件本身攜帶有大量的圖像處理工具箱，使得圖像處理工作簡單易上手[10]。 Virual Basic 同樣是功能強大的軟件平臺，但是本系統(tǒng)主要是應用于圖像處理方面，因此單純就本系統(tǒng)而言，MATLAB 軟件應該是最合適的。 本文選用 MA

8、TLAB 軟件作為系統(tǒng)開發(fā)工具，正是基于它具有以下優(yōu)點： 語言簡潔緊湊，使用方便靈活，庫函數極其豐富。MATLAB 程序書寫形式自由，利用起豐富的庫函數避開繁雜的子程序編程任務，壓縮了一切不必要的編程工作。由于庫函數都由本領域的專家編寫，用戶不必擔心函數的可靠性?？梢哉f，用 MATLAB 進行科技開發(fā)是站在專家的肩膀上[11]。 運算符豐富。由于 MATLAB 是用 C 語言編寫的，MATLAB 提供了和 C 語言幾乎一樣多的運算符，靈