專利名稱：基于數(shù)字圖像處理的出土簡帛字形圖像的提取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種屬于出土文獻(xiàn)研究、古文字研究和書法研究領(lǐng)域的借助Photoshop數(shù)字圖像處理軟件對(duì)出土簡帛的字形圖像進(jìn)行分析提取的新方法，這里所說的出土簡帛主要指戰(zhàn)國時(shí)期的竹簡、木牘以及帛書。
背景技術(shù)：
出土文獻(xiàn)中的簡帛文獻(xiàn)長期埋藏于地下，由于出土前所處環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定，得以保持較為原始的面貌，它們中的大多經(jīng)歷了上千年的藏存，其可貴性不言而喻。近幾十年來，隨著出土簡帛的數(shù)量增多，整理研究工作也日益精進(jìn)。王國維曾說“古來新學(xué)問，大都由于新發(fā)現(xiàn)。有孔子壁中書出，而后有漢以來古文家之學(xué)；有趙宋古器出，而后有宋以來古 器物、古文字之學(xué)?！比绱诉\(yùn)用“地下之新材料”與古文獻(xiàn)記載相量印證，以考證古代歷史文化，成了一種公認(rèn)的科學(xué)研究方法。同時(shí)，作為出土簡帛中最為關(guān)鍵的古文字字形，也成為古文字學(xué)者、歷史文獻(xiàn)學(xué)者和書法研究者進(jìn)行研究的基礎(chǔ)性資料，為相關(guān)研究的重中之重。傳統(tǒng)的出土簡帛字形處理方法是臨摹，即用傳統(tǒng)的書寫方式(毛筆、墨、宣紙)對(duì)出土簡帛進(jìn)行文字摹寫。優(yōu)點(diǎn)可以廣泛地適用于出土文獻(xiàn)的字形處理，缺點(diǎn)是由于臨摹者的學(xué)養(yǎng)和書寫水平的限制，其制作出的摹本具有很強(qiáng)的主觀性和人為性，另外，在宣紙上書寫與在簡牘帛書上書寫其材質(zhì)肌理上尚有不同，無法有效地保留和表達(dá)字形的原始面貌。隨著學(xué)者們對(duì)出土簡帛和書法研究的不斷深入，對(duì)于文字字形圖像的要求也在不斷提高。字形圖像的處理已不僅僅停留在字形輪廓的清晰上，尤其是一些用毛筆書寫的文字，更需要保留文字書寫的原始細(xì)節(jié)圖像。目前出土簡帛資料整理過程主要是通過數(shù)字?jǐn)z影技術(shù)獲取其原始圖像，然后利用圖像處理技術(shù)，對(duì)照片進(jìn)行裁切處理和簡單的對(duì)比度調(diào)整，使單個(gè)文字字形獨(dú)立，并在其背景中更加顯現(xiàn)，增強(qiáng)其可辨性。這種方法無法將文字字形與其背景徹底分離，在處理過程中由于主要依賴對(duì)比度調(diào)整讓一部分字形清楚可辨，對(duì)字形本身的原始圖像細(xì)節(jié)以及其擁有的書法現(xiàn)象造成破壞，使文字字形圖像大幅度失真。本發(fā)明中所利用數(shù)字圖像處理技術(shù)是借助Photoshop數(shù)字圖像處理軟件進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的，Photoshop被定位于世界級(jí)專業(yè)的圖像處理軟件，是目前市場(chǎng)上以及業(yè)界所公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)圖像處理軟件。該圖像處理軟件系由美國Adobe公司所推出。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種提取出土簡帛字形圖像的新方法，能夠兼顧傳統(tǒng)字形處理方法的優(yōu)勢(shì)，利用數(shù)字圖像處理技術(shù)，在不損失文字字形圖像細(xì)節(jié)的情況下，將單個(gè)文字字形與其背景徹底分離，對(duì)出土文獻(xiàn)文字字形圖像進(jìn)行客觀再現(xiàn)，以解決以往技術(shù)處理后的出土文獻(xiàn)文字字形缺乏原始細(xì)節(jié)和書法現(xiàn)象以及字形的失真的問題。本發(fā)明的特征在于，I.本發(fā)明是在計(jì)算機(jī)中依次按以下步驟實(shí)現(xiàn)的步驟(I),計(jì)算機(jī)初始化
設(shè)置Photoshop數(shù)字圖像處理軟件，利用以下參數(shù)磁性套索工具中磁性套索的屬性羽化值為0，添加“消除鋸齒”功能，磁性套索選界點(diǎn)寬度為5px，對(duì)比度為10%，頻率為100，構(gòu)建基本筆劃表的圖像以及基本部首表的圖像，并存儲(chǔ)，步驟(2)，依次按以下步驟提取出土簡帛的字形圖像步驟(2. 1)，用CXD攝像機(jī)或數(shù)字式掃描儀獲取出土簡帛的數(shù)字圖像，并把圖像文件存儲(chǔ)為TIFF格式，步驟(2. 2)，打開所述Photoshop圖像處理軟件，并執(zhí)行“文件——打開”命令打開所要處理的出土簡帛圖像文件，采取以下兩種方法中的任何一種方法對(duì)所述出土簡帛數(shù)字 圖像中需要提取的文字字形進(jìn)行單個(gè)裁剪方法一執(zhí)行“工具欄一矩形選框工具”命令，按照每個(gè)不同文字的字形設(shè)定矩形選框的長、寬比，把所需要的單個(gè)文字圖像選在所述矩形選框中，然后再執(zhí)行圖像裁切命令，保留所述矩形選框內(nèi)的圖像同時(shí)刪掉所述矩形選框外的圖像，方法二 執(zhí)行“工具欄——裁剪工具”命令選擇裁剪工具用鼠標(biāo)生成一個(gè)能把單個(gè)文字的完整筆畫框定的矩形裁剪區(qū)域，完成所需的裁剪，步驟(2. 3)，在完整保存筆畫墨跡的圖像信息條件下，按以下步驟實(shí)現(xiàn)文字的筆劃墨跡與簡帛背景之間的層次化，步驟(2. 3. I )，執(zhí)行“圖像一模式一RGB顏色”命令把已裁剪的單個(gè)文字圖像設(shè)置為RGB顏色模式，步驟(2. 3. 2)，執(zhí)行“圖像一調(diào)整一去色”命令把單個(gè)文字的彩色圖像轉(zhuǎn)化為相同模式下的灰度圖像，步驟(2. 3. 3)，執(zhí)行“圖像一調(diào)整一色階”命令調(diào)出色階對(duì)話框，選擇RGB通道，把其中顯示出來的峰值區(qū)域下側(cè)的黑色控制點(diǎn)拉動(dòng)到左側(cè)所述峰值區(qū)域起始處，把白色控制點(diǎn)拉動(dòng)到所述峰值區(qū)域右側(cè)起始處，再點(diǎn)擊確定按鈕重新分布色階，步驟(2. 3. 4)，執(zhí)行“窗口一信息”命令調(diào)出信息面板，使鼠標(biāo)在畫面上筆劃墨跡和簡帛背景之間移動(dòng)，觀察到筆劃墨跡與簡帛背景二者間的RGB色彩值在255個(gè)色階亮度內(nèi)相差50個(gè)色階亮度以上，筆劃墨跡層次已經(jīng)拉開，并且在選定的黑白范圍內(nèi)按原比例作灰度值的重新分布，同時(shí)也完整地保留了筆劃墨跡在原圖中的圖像信息，步驟(2. 4)，利用Photoshop的磁性套索工具，依據(jù)所述的基本筆劃表和基本部首表，按以下步驟把一個(gè)部首內(nèi)的文字筆劃輪廓與簡帛背景進(jìn)行區(qū)分，并刪除屬于簡帛背景區(qū)的圖像，保留屬于該部首選區(qū)內(nèi)的所有筆劃圖像，步驟(2. 4. 1)，執(zhí)行“工具欄一磁性套索工具”命令，選擇所述的磁性套索工具，設(shè)置步驟(I)所述的屬性欄，選擇“添加到選區(qū)”功能，所述選區(qū)指基本筆劃選區(qū)和基本部首選區(qū)步驟(2. 4. 2)，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊任何一個(gè)基本部首內(nèi)筆劃墨跡與簡帛背景的臨界點(diǎn)以此作為起點(diǎn)，沿筆劃輪廓拖動(dòng)一周，生成該部首中的筆劃的選區(qū)，步驟(2. 4. 3)，沿著一個(gè)文字圖形中相鄰兩個(gè)基本部首在同一筆劃起點(diǎn)上的筆劃重復(fù)處銜接起來，形成由各個(gè)基本部首組成的單個(gè)文字圖形，
步驟(2. 4. 4)，對(duì)一個(gè)文字字形圖像中的所有基本部首重復(fù)步驟(2. 4. 2)，得到各個(gè)部首中所有筆劃的選區(qū)，步驟(2. 4. 5)，執(zhí)行“選擇一反向”命令，實(shí)現(xiàn)圖像反選，并刪除每個(gè)部首選區(qū)內(nèi)的非筆劃墨跡圖像，保留每個(gè)部首選區(qū)內(nèi)的筆劃墨跡圖像，以供不同用途的需求進(jìn)行后續(xù)處理。2.根據(jù)特征I所述的步驟，在步驟(2. 4)中，用“套索工具”或者“多邊形套索工具”或者“鋼筆工具”或者“自由鋼筆工具”代替“磁性套索工具”。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于將出土文獻(xiàn)文字字形與其背景徹底分離，呈現(xiàn)出既保留原始信息又清晰可辨的字形圖像，通過這種新方法處理的文字字形可以為研究者提供更為準(zhǔn)確生動(dòng)的研究資料，也可以使出土文獻(xiàn)的文字字形在出版印刷、美術(shù)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域得到更為廣泛的應(yīng)用。


圖1，系本發(fā)明所提的利用Photoshop裁切工具生成包含單個(gè)文字的完整筆劃的字形圖像。圖2，系本發(fā)明所提的利用Photoshop的色階工具，在不損失筆劃墨跡的圖像信息的情況下，實(shí)現(xiàn)文字的筆劃墨跡與簡帛背景之間的層次更加鮮明。圖3，系本發(fā)明所提的利用Photoshop的套索工具，將文字筆劃輪廓與背景通過選區(qū)進(jìn)行區(qū)分。圖4，系本發(fā)明所提的刪除屬于背景選取內(nèi)的圖像，保留屬于筆劃選取內(nèi)的圖像。圖5，系本發(fā)明所提的對(duì)保留下來的文字字形圖像加入白色背景處理。圖6，系本發(fā)明所提的文字字形提取前后的圖像效果對(duì)比。圖7，系本發(fā)明的程序流程圖。
具體實(shí)施例方式為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明至少包含下列步驟I、通過數(shù)字?jǐn)z影或數(shù)字掃描手段獲取出土簡帛的數(shù)字圖像。數(shù)字?jǐn)z影手段主要指利用彩色數(shù)碼相機(jī)或者紅外線數(shù)碼相機(jī)對(duì)出土簡帛進(jìn)行拍照，以獲取出土簡帛的原始數(shù)字圖像文件；數(shù)字掃描手段主要指利用彩色數(shù)碼掃描儀或者紅外線數(shù)碼掃描儀對(duì)出土簡帛進(jìn)行掃描，以獲取出土簡帛的原始數(shù)字圖像文件。將獲取的數(shù)字圖像存儲(chǔ)為Photoshop圖像處理軟件可讀取的文件格式。Photoshop可讀取的全部文件格式有 Photoshop (*· PSD; *· PDD)3D Studio (*· 3DS)BMP (*· BMP; *· RLE; *· DIB)Camera Raw (*· TIF; *· CRff; *· NEF; *· RAF)Cineon (*· CIN; *· SDPX; *· DPX; *· FIDO)Col Iada (*· DAE)CompuServe Gif (*. GIF)Dicom(*· DCM;*· DC3 ;*· DIC)
Photoshop EPS (*· EPS)Photoshop DCS I. 0 (*· EPS) Photoshop DCS2. 0 (*· EPS)EPS TIFF 預(yù)覽(*· EPS)Filmstrip (*· FLM)Google Earth4 (*· KMZ)IEF(*. IEF;*. TDI)JPEG (*· JPG; *· JPEG; *· JPE) Open EXR(*.EXR)PCX (*· PCX)Photoshop PDF (*· PDF; *· PDP)Photoshop Raw(*. RAW)PICT (*· PCT ;*· PICT)Pixar (*.PXR)PNG (*· PNG)QuickTime 影片(*· MOV ;*· AVI; *· MPG)Radiance (*· HDR; *· RGBE; *· XYZE)Scitex CT (*· SCT)Targe (*· TGA; *· VDA; *· ICB; *· VST)TIFF (*· TIF ;*· TIFF)U3D (*· U3D)Wavefront OBJ (*· OBJ)便攜位圖(*·PBM;*. PGM;*· PPM;*· PNM)大型文檔格式(*· PSB)通用EPS (*· AI3; *· AI4; *· AI5; *· AI6 ; *· AI7)無線位圖(*·WBM;*. WBMP)其中較為常用的圖像格式有Photoshop (*· PSD; *· PDD)JPEG (*· JPG; *· JPEG; *· JPE)Photoshop PDF (*· PDF; *· PDP)TIFF (*· TIF ;*· TIFF)2、打開Photoshop圖像處理軟件，通過執(zhí)行“文件一打開”命令，打開所要處理的簡帛圖像文件，對(duì)圖像中需要提取的文字字形進(jìn)行單個(gè)裁剪。裁剪的具體方法有兩種。一種是通過執(zhí)行“工具欄——矩形選框工具(默認(rèn)快捷鍵M)”命令選擇矩形選框工具(在矩形選框?qū)傩圆藛沃羞M(jìn)行設(shè)置點(diǎn)擊新選區(qū)，羽化值為Ορχ，樣式為正常)，將要提取的單個(gè)文字圖像框選在矩形選框中(矩形選框的長寬比例要根據(jù)每個(gè)不同文字字形而定，操作者根據(jù)肉眼觀察即可選定，出土簡帛中的每個(gè)古文字整體構(gòu)形趨向于矩形，利用這一選框工具可以將單個(gè)文字的完整筆畫包含在一個(gè)矩形的畫面中)，然后通過執(zhí)行“圖像一裁剪”命令，保留選區(qū)內(nèi)的圖像，同時(shí)刪裁掉其余圖像，完成所需裁剪。第二種方法通過執(zhí)行“工具欄一裁剪工具”選擇裁剪工具，在需要提取的文字字形圖像附近按住鼠標(biāo)左鍵并拖動(dòng)，裁剪工具會(huì)生成一個(gè)矩形的裁剪區(qū)域(區(qū)域四周有8個(gè)控制點(diǎn)可以調(diào)整該矩形的位置及長寬比例，操作者仍可通過觀察，將單個(gè)文字的完整筆劃利用控制點(diǎn)框選在矩形的裁剪區(qū)域內(nèi))，單擊回車鍵即可完成所需裁剪。3、在不損失筆劃墨跡的圖像信息的情況下，實(shí)現(xiàn)文字的筆劃墨跡與簡帛背景之間的層次更加鮮明。執(zhí)行“圖像——模式——RGB顏色”命令，將已裁剪的單個(gè)文字圖像設(shè)置為RGB顏色模式。由于出土簡帛上的文字絕大部分是用黑色的古墨書寫，其筆劃墨跡的色彩信息在灰度分辨率上體現(xiàn)得較為充分，通過執(zhí)行“圖像——調(diào)整——去色(默認(rèn)快捷鍵Ctrl+Shilf+U)”命令，將彩色圖像轉(zhuǎn)化為相同模式下的灰度圖像(給RGB圖像中的每個(gè)像素指定相等的紅色、綠色和藍(lán)色值，使圖像表現(xiàn)為灰度，每個(gè)像素的明度值不改變)。執(zhí)行 “圖像一調(diào)整一色階(默認(rèn)快捷鍵Ctrl+L)”命令，調(diào)出色階對(duì)話框(選擇RGB通道)，觀察并調(diào)整輸入色階直方圖的分布狀況(這里看到的直方圖整體呈單個(gè)“山峰”或丘陵?duì)?，直方圖下有3個(gè)控制點(diǎn)，分別代表“黑色” “中間色”和“白色”，其中黑色亮度值為0，白色亮度值為255，操作者須將黑色控制點(diǎn)向右拉動(dòng)至“山峰”左側(cè)初起處，將白色控制點(diǎn)向左拉動(dòng)至“山峰”右側(cè)初起處，將整個(gè)“山峰”夾在黑白控制點(diǎn)中間，若其中一點(diǎn)已在規(guī)定位置，則不予調(diào)整)，點(diǎn)擊確定按鈕重新分布色階。此時(shí)我們可以通過執(zhí)行“窗口——信息(默認(rèn)快捷鍵F8)”命令，調(diào)出信息面板，通過鼠標(biāo)在畫面上筆劃墨跡與簡帛背景之間的移動(dòng)，觀察二者之間的RGB色彩值相差50個(gè)單位以上，層次既已拉開。這種調(diào)整主要是將筆劃墨跡在選定的黑白范圍按原比例作灰度值的重新分布，不會(huì)損失原圖中筆劃墨跡的圖像信息。4、利用Photoshop的磁性套索工具，將構(gòu)成單個(gè)文字的各部首內(nèi)所有筆劃輪廓與背景通過選區(qū)進(jìn)行區(qū)分，并刪除屬于背景選區(qū)內(nèi)的圖像，保留屬于筆劃選區(qū)內(nèi)的圖像。執(zhí)行“工具欄——磁性套索工具(默認(rèn)快捷鍵L)”命令，選擇磁性套索工具(設(shè)置磁性套索的屬性欄羽化值為0，勾選消除鋸齒功能，選界點(diǎn)寬度為5px，對(duì)比度為10%，頻率為100)，勾選“添加到選區(qū)”功能。用鼠標(biāo)點(diǎn)擊任何一個(gè)基本部首內(nèi)筆劃墨跡與簡帛背景的臨界點(diǎn)以此作為起點(diǎn)，沿筆劃輪廓拖動(dòng)一周，生成該部首中的筆劃的選區(qū)。沿著一個(gè)文字圖形中相鄰兩個(gè)基本部首在同一筆劃起點(diǎn)上的筆劃重復(fù)處銜接起來，形成由各個(gè)基本部首組成的單個(gè)文字圖形。通常一個(gè)字形圖像由若干個(gè)基本部首構(gòu)成，而每個(gè)基本部首又由若干個(gè)基本筆劃構(gòu)成，其中每個(gè)部首和筆劃均可用上述方法進(jìn)行選區(qū)的建立(在累加建立選區(qū)之前設(shè)置磁性套索的屬性欄選擇“添加到選區(qū)”按鈕)，直至畫面中的所有筆劃墨跡都被收入建立的選區(qū)中(在建立部首選區(qū)過程中可以通過“添加到選區(qū)”按鈕進(jìn)而補(bǔ)充未選中的細(xì)節(jié)，也可通過“從選區(qū)中減去”按鈕刪減多余選區(qū))。關(guān)于筆劃輪廓選區(qū)的建立有兩方面內(nèi)容需要注意。一方面，簡帛文字為手寫體，擁有復(fù)雜的筆劃現(xiàn)象，因而操作者須至少了兩點(diǎn)簡帛文字的基本構(gòu)形知識(shí)，方可完成上述選區(qū)的建立。第一點(diǎn)須要掌握出土簡帛文字書寫的基本筆劃(詳見表I :基本筆劃圖表);第二點(diǎn)是出土簡帛文字通常由若干個(gè)部首獨(dú)立或組合而成，須要掌握目前所見到基本部首(詳見表2:基本部首圖表)。另一方面，對(duì)photoshop軟件掌握熟練的操作者，也可以用“套索工具”或者“多邊形套索工具”或者“鋼筆工具”或者“自由鋼筆工具”代替所述“磁性套索工具”，按照上述方法原理，實(shí)現(xiàn)文字筆劃選區(qū)的建立。通過以上方法使選區(qū)建立完成后，執(zhí)行“選擇一反向(默認(rèn)快捷鍵Ctrl+Shift+I)”命令，實(shí)現(xiàn)圖像反選，點(diǎn)擊Delete鍵執(zhí)行刪除命令，這樣就保留了筆劃墨跡圖像，刪除了非筆劃墨跡圖像。5、根據(jù)不同的用途需要對(duì)保留下來的文字字形圖像進(jìn)一步處理。目前，出土簡帛文字字形圖像以收錄于各種字編為基本用途，可以執(zhí)行“圖層——新建”命令，在已有的文字圖像圖層下，新建一個(gè)白色圖層，使該文字處理后的字形圖像效果有如寫在白色宣紙上
一樣清晰。下面將以一個(gè)具體實(shí)例詳細(xì)說明本發(fā)明的可行性和實(shí)施本發(fā)明的最好的具體方式。第一步通過數(shù)字?jǐn)z影或數(shù)字掃描手段獲取出土文獻(xiàn)的數(shù)字圖像，圖像存儲(chǔ)的文件格式為Photoshop圖像處理軟件可讀取的格式，以下列四種格式為宜Photoshop (*· PSD; *· PDD) JPEG (*· JPG; *· JPEG; *· JPE)Photoshop PDF (*· PDF; *· PDP)TIFF (*· TIF ;*· TIFF)此實(shí)例是利用數(shù)碼相機(jī)獲取出土竹簡照片，將圖像文件存儲(chǔ)為TIFF格式。第二步打開Photoshop圖像處理軟件，執(zhí)行“文件一打開”命令，打開所要處理的圖像文件。此實(shí)例要提取竹簡上的“武”字。執(zhí)行“工具欄——裁剪工具”選擇裁剪工具，在該字形圖像附近按住鼠標(biāo)左鍵并拖動(dòng)，裁剪工具旋即生成一個(gè)矩形的裁剪區(qū)域，用鼠標(biāo)左鍵分別選中并拖拉裁切區(qū)域四周的8個(gè)控制點(diǎn)，調(diào)整該矩形的位置及長寬比例，使該字形整體框選在矩形的裁剪區(qū)域內(nèi)，單擊回車鍵完成所需裁剪。參閱圖1，裁切后的圖像包含該文字的完整筆劃墨跡。第三步執(zhí)行“圖像——模式——RGB顏色”命令，將該圖像設(shè)置為RGB顏色模式。然后，執(zhí)行“圖像一調(diào)整一去色(默認(rèn)快捷鍵Ctrl+Shilf+U)”命令，將彩色圖像轉(zhuǎn)化為相同模式下的灰度圖像，接下來執(zhí)行“圖像——調(diào)整——色階(默認(rèn)快捷鍵Ctrl+L)”命令，調(diào)出色階對(duì)話框(選擇RGB通道)，觀察并調(diào)整輸入色階直方圖的分布狀況，左側(cè)的黑色控制點(diǎn)已處在“山峰”初起點(diǎn)處，故不做調(diào)整，將右側(cè)白色控制點(diǎn)向左拉動(dòng)至橫坐標(biāo)82處，此時(shí)整個(gè)“山峰”夾在黑白控制點(diǎn)中間，參看圖2，點(diǎn)擊確定按鈕重新分布色階。我們可以通過執(zhí)行“窗口一信息(默認(rèn)快捷鍵F8)”命令，調(diào)出信息面板，可以觀察到畫面上筆劃墨跡的RGB色彩值在絕大部分在40-70色階亮度范圍內(nèi)，而竹簡背景的RGB色彩值在絕大部分在90-180色階亮度范圍內(nèi)，二者相差50個(gè)色階亮度以上，層次既已拉開。用肉眼觀察，這種色彩變化是比較明顯的。第四步分析“武”字的字形是由“戈”和“止”兩個(gè)部首按上下結(jié)構(gòu)組合而成，可參看附錄2第0211號(hào)和1214號(hào)的圖樣進(jìn)行筆劃選區(qū)建立。執(zhí)行“工具欄——磁性套索工具(默認(rèn)快捷鍵L)”命令，選擇磁性套索工具(設(shè)置磁性套索的屬性欄羽化值為0，勾選消除鋸齒功能，選界點(diǎn)寬度為5px，對(duì)比度為10%，頻率為100)，點(diǎn)擊字形右上方筆劃墨跡與簡帛背景的臨界點(diǎn)為起點(diǎn)，沿筆劃輪廓拖動(dòng)一周，生成該字橫劃的選區(qū)。接著設(shè)置磁性套索的屬性欄選擇“添加到選區(qū)”按鈕，按照上述方法完成“戈”部首圖形的選區(qū)建立和“止”部首圖像形選區(qū)的建立。參看圖3，將“武”字的所有筆劃墨跡都被收入建立的選區(qū)中。第五步執(zhí)行“選擇一反向(默認(rèn)快捷鍵Ctrl+Shift+I)”命令，實(shí)現(xiàn)圖像反選，點(diǎn)擊Delete鍵執(zhí)行刪除命令，參看圖4，這樣就保留了筆劃墨跡圖像，刪除了非筆劃墨跡圖像。第六步根據(jù)出版出土簡帛文字字形編的實(shí)際需要，執(zhí)行“圖層一新建”命令，在已有的文字圖像圖層下，新建一個(gè)圖層，并將其背景設(shè)置為白色。操作完成后，該字形圖像效果有如寫在白色宣紙上一樣清晰。本發(fā)明所提取字形的效果參閱圖6，雖然以前述的較佳的具體實(shí)例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，故任何熟悉于此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)當(dāng)可做些相應(yīng)變更與潤飾。同時(shí)，本發(fā)明所包括的基本筆畫圖表和基本部首圖標(biāo)亦在發(fā)明范圍內(nèi)。利用本發(fā)明所提取的文字字形圖像得到了業(yè)界學(xué)者的廣泛肯定，可以在出土文獻(xiàn)研究和書法研究領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。表I :基本筆劃圖表 "^^1 筆劃圖樣序號(hào)筆劃圖樣
權(quán)利要求
1.基于數(shù)字圖像處理的出土簡帛字形圖像的提取方法，其特征在于，是在計(jì)算機(jī)中依次按以下步驟實(shí)現(xiàn)的 步驟(I),計(jì)算機(jī)初始化 設(shè)置=Photoshop數(shù)字圖像處理軟件， 利用以下參數(shù) 磁性套索工具中磁性套索的屬性羽化值為0，勾選“消除鋸齒”功能，磁性套索選界點(diǎn)寬度為5px，對(duì)比度為10%，頻率為100， 構(gòu)建基本筆劃表的圖像以及基本部首表的圖像，并存儲(chǔ)， 步驟(2)，依次按以下步驟提取出土簡帛的字形圖像 步驟(2. 1)，用CCD攝像機(jī)或數(shù)字式掃描儀獲取出土簡帛的數(shù)字圖像，并把圖像文件存儲(chǔ)為TIFF格式， 步驟(2. 2)，打開所述Photoshop圖像處理軟件，并執(zhí)行“文件一打開”命令打開所要處理的出土簡帛圖像文件，采取以下兩種方法中的任何一種方法對(duì)所述出土簡帛數(shù)字圖像中需要提取的文字字形進(jìn)行單個(gè)裁剪 方法一執(zhí)行“工具欄一矩形選框工具”命令，按照每個(gè)不同文字的字形設(shè)定矩形選框的長、寬比，把所需要的單個(gè)文字圖像選在所述矩形選框中，然后再執(zhí)行圖像裁切命令，保留所述矩形選框內(nèi)的圖像同時(shí)刪掉所述矩形選框外的圖像， 方法二 執(zhí)行“工具欄——裁剪工具”命令選擇裁剪工具用鼠標(biāo)生成一個(gè)能把單個(gè)文字的完整筆畫框定的矩形裁剪區(qū)域，完成所需的裁剪， 步驟(2. 3)，在完整保存筆畫墨跡的圖像信息條件下，按以下步驟實(shí)現(xiàn)文字的筆劃墨跡與簡帛背景之間的層次化， 步驟(2. 3.1),執(zhí)行“圖像——模式——RGB顏色”命令把已裁剪的單個(gè)文字圖像設(shè)置為RGB顏色模式， 步驟(2. 3. 2)，執(zhí)行“圖像一調(diào)整一去色”命令把單個(gè)文字的彩色圖像轉(zhuǎn)化為相同模式下的灰度圖像， 步驟(2. 3. 3)，執(zhí)行“圖像一調(diào)整一色階”命令調(diào)出色階對(duì)話框，選擇RGB通道，把其中顯示出來的峰值區(qū)域下側(cè)的黑色控制點(diǎn)拉動(dòng)到左側(cè)所述峰值區(qū)域起始處，把白色控制點(diǎn)拉動(dòng)到所述峰值區(qū)域右側(cè)起始處，再點(diǎn)擊確定按鈕重新分布色階， 步驟(2. 3. 4)，執(zhí)行“窗口一信息”命令調(diào)出信息面板，使鼠標(biāo)在畫面上筆劃墨跡和簡帛背景之間移動(dòng)，觀察到筆劃墨跡與簡帛背景二者間的RGB色彩值在255個(gè)色階亮度內(nèi)相差50個(gè)色階亮度以上，筆劃墨跡層次已經(jīng)拉開，并且在選定的黑白范圍內(nèi)按原比例作灰度值的重新分布，同時(shí)也完整地保留了筆劃墨跡在原圖中的圖像信息， 步驟(2. 4)，利用Photoshop的磁性套索工具，依據(jù)所述的基本筆劃表和基本部首表，按以下步驟把一個(gè)部首內(nèi)的文字筆劃輪廓與簡帛背景進(jìn)行區(qū)分，并刪除屬于簡帛背景區(qū)的圖像，保留屬于該部首選區(qū)內(nèi)的所有筆劃圖像， 步驟(2. 4. 1)，執(zhí)行“工具欄——磁性套索工具”命令，選擇所述的磁性套索工具，設(shè)置步驟(I)所述的屬性欄，選擇“添加到選區(qū)”功能，所述選區(qū)指基本筆劃選區(qū)和基本部首選區(qū)步驟(2. 4. 2)，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊任何一個(gè)基本部首內(nèi)筆劃墨跡與簡帛背景的臨界點(diǎn)以此作為起點(diǎn)，沿筆劃輪廓拖動(dòng)一周，生成該部首中的筆劃的選區(qū)，步驟(2. 4. 3)，沿著一個(gè)文字圖形中相鄰兩個(gè)基本部首在同一筆劃起點(diǎn)上的筆劃重復(fù)處銜接起來，形成由各個(gè)基本部首組成的單個(gè)文字圖形， 步驟(2. 4. 4)，對(duì)一個(gè)文字字形圖像中的所有基本部首重復(fù)步驟(2. 4. 2)，得到各個(gè)部首中所有筆劃的選區(qū)， 步驟(2. 4. 5)，執(zhí)行“選擇一反向”命令，實(shí)現(xiàn)圖像反選，并刪除每個(gè)部首選區(qū)內(nèi)的非筆劃墨跡圖像，保留每個(gè)部首選區(qū)內(nèi)的筆劃墨跡圖像，以供不同用途的需求進(jìn)行后續(xù)處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于數(shù)字圖像處理的出土簡帛字形圖像的提取方法，其特征在于，在步驟(2. 4)中，用“套索工具”或者“多邊形套索工具”或者“鋼筆工具”或者“自由鋼筆工具”代替“磁性套索工具”。
全文摘要
基于數(shù)字圖像處理的出土簡帛字形圖像的提取方法屬于出土簡帛的計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，其特征在于，利用Photoshop數(shù)字圖像處理軟件提取出土簡帛的數(shù)字圖像，依次進(jìn)行文字字形的單個(gè)截取、單個(gè)文字的筆劃墨跡與簡帛背景之間按原比例灰度值的重新分布、利用獨(dú)到的基本筆劃表和基本部首表區(qū)分出單個(gè)文字的部首選區(qū)以及每個(gè)部首內(nèi)的筆劃選區(qū)并保留每個(gè)部首選區(qū)內(nèi)的所有筆劃圖像、刪除非筆劃墨跡圖像的步驟，實(shí)現(xiàn)單個(gè)文字圖像的提取。本發(fā)明以基本部首分離為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)出土簡帛文字字形與簡帛背景的徹底分離，呈現(xiàn)出既保留文字原始信息又清晰可辨的字形圖像，解決了當(dāng)前利用傳統(tǒng)的書寫方式對(duì)出土簡帛進(jìn)行臨摹所帶來的大幅度圖像失真的技術(shù)問題。
文檔編號(hào)G06T7/00GK102968789SQ201210414370
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月25日
發(fā)明者賈連翔 申請(qǐng)人:清華大學(xué)