發(fā)布時(shí)間：2020-04-03 06:05

【摘要】：作為一種象形文字,漢字具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和語(yǔ)義,一套完整的漢字字符,需要專業(yè)字體設(shè)計(jì)人員花費(fèi)兩至三年的時(shí)間完成,人工和時(shí)間成本極高;同時(shí),文化、媒體、商界等各個(gè)領(lǐng)域的用字需求急劇增長(zhǎng),與現(xiàn)有滯后的漢字生產(chǎn)技術(shù)形成了強(qiáng)烈的供需矛盾。字體生成技術(shù),指通過(guò)某種先驗(yàn)知識(shí)或者算法模型,輔助字體設(shè)計(jì)或者生產(chǎn)的自動(dòng)化,是緩解用字需求的重要解決途徑。然而,現(xiàn)有的字體生成技術(shù)只能解決字體生產(chǎn)中的一個(gè)或若干個(gè)環(huán)節(jié),無(wú)法完全自動(dòng)化;即使是擺脫了人為監(jiān)督的圖像轉(zhuǎn)換方法,也難以保持生成漢字的字型,違反了漢字設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和可讀性的原則。針對(duì)現(xiàn)有圖像轉(zhuǎn)換方法存在的問(wèn)題,本文提出了一種全新的方法SSNet(StructureSemantic Net),從源域字體到目標(biāo)域字體轉(zhuǎn)換的過(guò)程中,保持生成的目標(biāo)字體的漢字結(jié)構(gòu)和語(yǔ)義。此外,本文提出了一種面向漢字生成的雙掩膜Hausdorff距離,將生成圖像雙掩膜得到文字區(qū)域和背景區(qū)域,某個(gè)區(qū)域中錯(cuò)誤生成的像素的懲罰值,設(shè)置為其到另一區(qū)域的Hausdorff距離,針對(duì)不同的漢字給出不同的精確約束,穩(wěn)定訓(xùn)練過(guò)程。SSNet由三個(gè)子網(wǎng)絡(luò)組成,結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)、語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)和生成網(wǎng)絡(luò)。結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)源域字體特征的提取,結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)從漢字到五種筆畫(huà)的轉(zhuǎn)換,實(shí)現(xiàn)漢字特征基于筆畫(huà)信息的解耦,得到結(jié)構(gòu)特征;語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)通過(guò)兩階段訓(xùn)練策略,在預(yù)訓(xùn)練階段學(xué)習(xí)從多源域字體到不同輔助目標(biāo)字體的轉(zhuǎn)換,獲得漢字語(yǔ)義提取能力,在訓(xùn)練階段提供語(yǔ)義特征。生成網(wǎng)絡(luò)中的解碼器融合輸入的結(jié)構(gòu)特征、語(yǔ)義特征和嵌入風(fēng)格向量,在像素級(jí)、特征級(jí)和圖像級(jí)等三個(gè)粒度的損失下被約束,生成目標(biāo)字體;生成網(wǎng)絡(luò)中的層次Patch鑒別器在不同的特征尺度對(duì)生成圖像進(jìn)行鑒別,進(jìn)一步促進(jìn)生成漢字圖像的質(zhì)量。本文設(shè)計(jì)了多種實(shí)驗(yàn),通過(guò)與現(xiàn)有的四種圖像轉(zhuǎn)換方法的對(duì)比,本方法的消融實(shí)驗(yàn)、在不同的實(shí)驗(yàn)規(guī)模、甚至擴(kuò)展到書(shū)法生成的情況下,使用MSE、PSNR、SSIM和VIF四種不同維度的圖像評(píng)估指標(biāo),在生成結(jié)果和不同評(píng)價(jià)指標(biāo)上,呈現(xiàn)出SSNet在漢字印刷字體生成任務(wù)中的顯著性能。實(shí)驗(yàn)表明,SSNet相比現(xiàn)有的漢字生成方法,不僅生成字型準(zhǔn)確、清晰的漢字印刷字體,并且可以泛化到書(shū)法字體的生成;即使訓(xùn)練樣本數(shù)量低至500至1000之間時(shí),仍然保持生成高質(zhì)量的漢字印刷字體。
【圖文】：

(a) 字體在商品包裝中的體現(xiàn) (b) 字體在品牌商標(biāo)的體現(xiàn)(c) 阿里巴巴聯(lián)合漢字字庫(kù)推出的“智能黑體”、騰訊公司推出的“騰訊字體”（TTTGB-Medium）圖1-1 字體設(shè)計(jì)在各種領(lǐng)域的應(yīng)用多媒體用字需求。數(shù)字時(shí)代促使信息大量產(chǎn)生，人們?cè)谛畔⒑榱髦械拈喿x需求急劇增加，對(duì)字體的可讀性和美觀性要求逐步提高；與此同時(shí)，文字的載體不再僅限于紙張，還有電視、電腦、平板電腦，與目前使用量最大的移動(dòng)終端——手機(jī)，不同信息載體對(duì)字體的顯示提出了不同的要求[6]。從字體設(shè)計(jì)及生產(chǎn)的角度看，一種能夠適應(yīng)多種媒體載體的字體需要耗費(fèi)大量的設(shè)計(jì)成本和維護(hù)成本，因此，為不同的媒體載體設(shè)計(jì)不同的字體，成了一種更簡(jiǎn)單的解決方法。但是簡(jiǎn)單不意味著快捷，同種字體需要在不同載體上以不同的方式呈現(xiàn)，生產(chǎn)字體的人力和時(shí)間成本翻倍增長(zhǎng)，進(jìn)一步拉大字體供需差距。字體設(shè)計(jì)行業(yè)滯后。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB 18030-2000《信息技術(shù)信息交換用漢字編碼字符集基本集的擴(kuò)充》顯示

第二章 漢字印刷字體生成方法綜述11圖2-1 圖像關(guān)鍵點(diǎn)：一般是筆畫(huà)拐角處或筆畫(huà)重疊處體的貝塞爾曲線，然后使用細(xì)化算法[26]提取字體骨干，并提取骨干的特征點(diǎn)；使用事先定義的規(guī)則，將現(xiàn)有的特征點(diǎn)進(jìn)行變形，得到目標(biāo)字體的特征點(diǎn)，在特征點(diǎn)調(diào)節(jié)的過(guò)程中，原有字體的輪廓并沒(méi)有被拋棄，，而是隨著特征點(diǎn)的變化而變化，所以特征點(diǎn)調(diào)整結(jié)束之后，便得到目標(biāo)字體的漢字；Li 等人[27]使用圖像特征點(diǎn)把現(xiàn)有字體的漢字分割出不同的線段，并用一定的規(guī)則組合出不同的漢字筆畫(huà)，組成筆畫(huà)數(shù)據(jù)庫(kù)；然后對(duì)目標(biāo)字體的漢字也進(jìn)行相應(yīng)的特征點(diǎn)提取，并且依據(jù)筆畫(huà)數(shù)據(jù)庫(kù)中的筆畫(huà)模型，組成屬于目標(biāo)字體的筆畫(huà)
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TS801.8;TP391.41;TP18

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 邱楠;;論漢字字體設(shè)計(jì)的意象表現(xiàn)[J];西安工程大學(xué)學(xué)報(bào);2014年05期

2 熊禮梅;包裝中的字體設(shè)計(jì)[J];包裝工程;2004年02期

3 馬小虎,劉玉龍,潘志庚,石教英;曲線輪廓漢字自動(dòng)生成及其變形方法[J];中文信息學(xué)報(bào);1999年02期

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1 金瓏;以屏幕為載體的漢字字體設(shè)計(jì)研究[D];北京服裝學(xué)院;2013年

2 李航;從漢字字體演變論數(shù)字化境遇中的漢字字體設(shè)計(jì)[D];蘇州大學(xué);2013年

3 周紅旗;字體設(shè)計(jì)與中國(guó)書(shū)法藝術(shù)相關(guān)性研究[D];華東師范大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2613032