基于机器学习的书法字识别与智能评判

发布时间：2021-09-11 19:23

　　在当今这个互联网信息时代,在书法教育方面的研究还处于起步阶段,本文主旨是帮助书法初学者更好地了解自己临摹作品的效果。在查阅了大量的相关资料,并且与张克江老师进行了充分沟通后,找到书法初学者普遍存在的一些问题,并针对这些问题制定相应的解决办法,对现有算法进行了研究,并提出改进意见,最后对提出的改进算法进行验证,从而得到一个能够对临摹作品做出合理评价的系统。本文的主要内容如下:（1）提出一种基于Z-S快速并行算法的改进算法,该算法改善了提取骨架时会出现断裂以及毛刺的问题,提取出的骨架图像能够很好的展现书法字的“形态”,能够更好的用于图像骨架相似度的计算。（2）本文提出了一种基于全局特征以及局部特征的双层检索算法,处理数据时对特征向量进行哈希变换,并对处理后的二进制数据进行加权,该方法可在保证查全查准率的同时降低检索时间,达到及时响应的目的。（3）本文结合书法初级考试标准,提出了一种基于图像特征的评判体系,该体系从整体结构特征、笔画形体特征以及字体布局特征三个方面来计算相应特征的相似度,利用求得的相似度值来对书法字作品进行评价。（4）构建计算机评价系统,输入用户的临帖作品,在系统中与书法家作... 

【文章来源】：湖北工业大学湖北省

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

细化算法对比图

湖北工业大学硕士学位论文17言，该算法的引入可以提高检索结果的准确率。该算法构造DoG尺度空间，在不同的尺度空间下查询均能够存在的特征点，如图3-4所示，图中展示的是“拜”字在不同尺度下的空间示例图，提取出在各个尺度空间图中均存在的特征点，下一步将对这些特征点进行标注以及方向的幅值，如图3-5所示，图中展示了部分特征点及其方向，特征点与特征方向用灰色的线条进行了标注。图3-4不同尺度空间示例图图3-5部分特征点与其方向3.4相关高维数据索引算法由YairWeiss等人提出的谱哈希算法[18]，其运用常见的哈希算法进行改进，在哈希算法的计算基础上加入了谱分析的过程，该算法主要包括：对数据进行分

湖北工业大学硕士学位论文24图3-9查全率与查准率关系对比图3.6.2检索速率对比常用的检索算法大多采用的是线性相关性计算的方法，检索其中一个数据时，会将数据库中所有的数据进行一次计算比对，这种处理方式会使检索时间与数据规模量呈线性关系，本文使用了7种高维数据索引算法来进行对比（参考相关文献23-文献26），主要对比时间性能和数据量之间关系。给出了不同的高维索引算法在不同字体测试集上识别的速率对比，如图3-10所示。图片中可以看出随着数据量的增加，匹配时间也会发生变化，线性匹配在这种时候的劣势就会显现出来，本文提出的检索识别算法，在数据库建立的初期就将数据进行了二值化处理，这也使得数据规模不会特别庞大，同时在进行处理的同时也保留了各自特征向量的主要特点，使得在检索匹配的阶段可以做到快速识别，从而满足书法字教学的需求。

【参考文献】：
期刊论文
[1]加权自学习哈希高维数据最近邻查询算法[J]. 熊一利.  计算机工程与设计. 2018(12)
[2]基于Spark的高维K近邻连接算法[J]. 纪佳琪,郑永基.  计算机工程与设计. 2018(08)
[3]基于卷积神经网络和二进制K-means的图像快速聚类[J]. 柯圣财,李弼程,唐永旺,吴志兵,万建平.  数据采集与处理. 2017(05)
[4]基于R-树索引的高维相似重复记录检测改进算法[J]. 宋国兴,周喜,马博,赵凡.  微电子学与计算机. 2017(09)
[5]随手翻开的书法情结——蒋勋《汉字书法之美》推荐[J]. 于海卫.  江苏教育. 2017(51)
[6]改进的SIFT算法图像匹配研究[J]. 冯文斌,刘宝华.  计算机工程与应用. 2018(03)
[7]一种基于LSH面向二元混合类型数据的相似性查询方法[J]. 朱命冬,申德荣,寇月,聂铁铮,于戈.  计算机学报. 2018(08)
[8]自适应书法字图像匹配和检索[J]. 章夏芬,张龙海,韩德志,毕坤.  浙江大学学报(工学版). 2016(04)
[9]基于最小生成树的层次K-means聚类算法[J]. 贾瑞玉,李振.  微电子学与计算机. 2016(03)
[10]基于皮尔逊相关系数的有机质谱相似性检索方法[J]. 李宏彬,赫光中,果秋婷.  化学分析计量. 2015(03)

硕士论文
[1]汉字识别关键算法研究与应用[D]. 顾刚.浙江大学 2017
[2]非线性度量学习算法研究[D]. 殷良鹰.北京理工大学 2016
[3]中小学书法教育现状研究[D]. 邓超.西南大学 2015



本文编号：3393576