2024年5月4日发(作者：)

总第２６５期　

计算机与数字工程　

Ｃｏｍｐｕｔｅｒ＆Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　

Ｖｏ１．３９　Ｎｏ．Ｕ　

４４　

２０１１年第１１期　

一

种基于ＴｒｕｅＴｙｐｅ字库格式的女书轮廓提取方法　

严红娟　

（中南民族大学计算机科学学院武汉４３００７４）　

摘要ＴｒｕｅＴｙｐｅ字库是Ｗｉｎｄｏｗｓ操作系统的通用轮廓字体文件，女书字形轮廓的提取对建立女书ＴｒｕｅＴｙｐｅ轮廓　

字库具有重要的意义。该文介绍了一种按照ＴｒｕｅＴｙｐｅ字库格式提取女书字形轮廓的算法，主要包括女书预处理、轮廓提　

取、轮廓数据有序化跟踪、轮廓特征点提取等主要步骤。实验结果表明：该算法效果良好，提取的字形轮廓能写入女书Ｔｒｕ—　

ｅＴｙｐｅ字库中，为下一步自动生成ＴｒｕｅＴｙｐｅ字模打下了基础。　

关键词女书；ＴｒｕｅＴｙｐｅ字库；字形轮廓；特征点提取　

ＴＰ３９１　中图分类号

Ａｎ　Ａｐｐｒｏａｃｈ　ｆｏｒ　Ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ　Ｃｏｎｔｏｕｒ　ｏｆ　ＮｉｉＳ　ｈｕ　

Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＴｒｕｅＴｙｐｅ　Ｆｏｎｔ　Ｆｏｒｍａｔ　

Ｙａｎ　Ｈｏｎｇｊｕａｎ　

（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｓｏｕｔｈ－Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｆｏｒ　Ｎａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓ，Ｗｕｈａｎ　４３００７４）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ　ＴｒｕｅＴｙｐｅ　ｆｏｎｔ　ｉｓ　ａ　ｐｏｐｕｌａｒ　ｏｕｔｌｉｎｅ　ｆｏｎｔ　ｆｉｌｅ　ｏｆ　Ｗｉｎｄｏｗｓ　ｏｐｅｒａｔｏｒ　ｓｙｓｔｅｍ，ｃｏｎｔｏｕｒ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ＮｏＳｈｕ　ｈａｓ　

ｇｒｅａｔ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ　ｆｏｒ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｏｕｔｌｉｎｅ　ｆｏｎｔ　ｏｆ　ＮｆｉＳｈｕ．Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ａｎ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｔＯ　ｅｘｔｒａｃｔ　ＮａＳｈｕ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ　ｃｏｎｔｏｕｒ　

ｉｎ　ａｃｃｏｒｄａｎｃｅ　ｗｉｔｈ　ＴｒｕｅＴｙｐｅ　ｆｏｎｔ　ｆｏｒｍａｔ，ｗｈｉｃｈ　ｉｎｃｌｕｄｅｓ　ｐｒｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｃｏｎｔｏｕｒ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ，ａｃｑｕｉｒｉｎｇ　ＮａＳｈｕ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ　

ｏｕｔｌｉｎｅ　ｄａｔａ，ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｐｏｉｎｔ　ｆｒｏｍ　ｏｕｔｌｉｎｅ　ｄａｔａ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｒｅｓｕｌｔ　ｉｓ　ｇｉｖｅｎ　ｔｏ　ｓｈｏｗ　ｔｈｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　

ａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｔｈｅ　ｏｕｔｌｉｎｅ　ｄａｔａ　ｃａｎ　ｂｅ　ｗｒｉｔｔｅｎ　ｉｎ　ＴｒｕｅＴｙｐｅ　ｆｏｎｔ　ｏｆ　ＮＯＳｈｕ，ａｎｄ　ｉｔ　ｌａｙｓ　ａ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ　ＴｒｕｅＴｙｐｅ　ｆｏｎｔ　

ａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙ．　

Ｋｅｙ　Ｗｏｒｄｓ　Ｎ￣Ｓｈｕ，ＴｒｕｅＴｙｐｅ　ｆｏｎｔ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ　ｃｏｎｔｏｕｒ，ｆｅａｔｕｒｅ　ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ　

Ｃｌａｓｓ　Ｎｕｍｂｅｒ　ＴＰ３９］　

１　引言　

女书，又叫“女字”，是由女性创造并只在女性　

中流传、使用的一种神秘符号，流传地点主要在湖　

南江永及道县局部地区，它用歌谣、文字等形式记　

载了女性的生活场景和情感世界，是世界上唯一的　

女性文字ｌ＿】］。女书的研究对语言学、考古学、历史　

得到与文稿大小基本一致的女书字符，然后用胶水　

粘贴在文稿的相应位置来撰写文章。这一过程耗　

时费力，使得大量的研究成果难以发表，也使得国　

内外的出版机构深感不便，严重影响了女书文化的　

传承和发扬。随着现代社会自然与人文环境的巨　

大变革，以电脑网络为代表的新媒介迅速普及，人　

们希望借助计算机来处理女书。解决这个问题的　

关键就是如何把图片形式的女书转化为字处理软　

件所需要的格式。　

ＴｒｕｅＴｙｐｅ字库是Ｗｉｎｄｏｗｓ操作系统的通用　

字体文件，它采用直线和二次Ｂｅｚｉｅｒ曲线来描述　

字符的轮廓，字体可以任意放大、缩小、旋转和变　

学、民族学、社会学、女性学等研究具有不可替代的　

价值。　

目前女书的传承主要是通过手写的方式进行。　

为了保持女书的“原生态”，研究人员通常采用对收　

集的原始女书作品复印、剪切、等比例缩印等方法，　

＊

收稿日期：２０１１年５月１１日，修回日期：２０１１年６月１８日　

作者简介：严红娟，女，硕士研究生，研究方向：数字图像处理、人工智能。　

２０１１年第１１期　计算机与数字工程　４５　

形而不会影响输出质量［　。随着Ｗｉｎｄｏｗｓ操作　

系统的盛行，ＴｒｕｅＴｙｐｅ字形技术越来越受到人们　

的关注。本文对扫描进计算机的女书图片进行预　

处理，并按照ＴｒｕｅＴｙｐｅ字库格式自动提取女书字　

４女书轮廓数据跟踪　

轮廓跟踪的目的是为了获得经过轮廓提取后　

的连通域轮廓数据。基本原理是从上到下、从左往　

右扫描图像，当遇到边界点时则进行跟踪，并将搜　

索到的轮廓线上的点记录到一个点列中，这样一个　

形轮廓和特征点，从而可以得到描述女书轮廓的　

直线和Ｂｅｚｉｅｒ曲线，并把得到的字形轮廓数据存　

放在ＴｒｕｅＴｙｐｅ格式的字库中，使女书可以和通用　

方法输入的字一样在各种通用办公软件中得到应　

用　２～３ｌ。　

２预处理一二值化　

传递、记载女书的物品主要有四种一书、纸、　

扇、巾［１］。要获取女书，必须扫描女书图片作为输　

人。但是由于数量庞杂、年代久远、保存不善等原　

因，扫描出来的图片一般质量不高，所以在二值化　

之前必须对它们进行灰度化、图像增强、平滑滤波、　

锐化等处理，以去除噪声的影响。　

在二值化过程中，合适的阈值选取是关键。为　

确保文字的特征信息不会丢失太多，在本文中主要　

采用高效的大津法（ＯＴＳＵ）Ｅ４７实现全局动态二值　

化，其主要思想是：按图像的灰度特性，将图像的直　

方图以某一灰度为阈值将图像分成背景和目标两　

部分。背景和目标之间的类间方差最大时，说明构　

成图像的两部分的差别最大，此时的灰度值是最佳　

阈值。　

３女书轮廓提取　

轮廓提取的目的是获得图像的外部轮廓特　

征＿５　］，二值图像的轮廓提取方法有多种，如形态　

学方法［　川］、Ｓｏｂｅｌ算法、Ｉ　ｏｇ算法［　］等等，本文所　

用的提取方法是掏空内部点，从上往下，从左往右　

扫描整个图像，若图像中有一个点为黑点，且它的　

八个相邻点都为黑点，则将该点标记为内部点并将　

其删除，否则保留此点。继续扫描直至图像中全部　

像素点都被判断过为止。最后未被标记为内部点　

的黑点构成了图像的内外边界轮廓。图２是对二　

值化后的图像（图１）进行轮廓提取后的结果。　

图１二值化后的女书图片　图２轮廓提取后结果　

点列组成一条轮廓线。　

４．１轮廓点有序化　

由于ＴｒｕｅＴｙｐｅ字形数据格式要求女书字形　

的外轮廓点集按顺时针排列，内轮廓点集按逆时针　

排列，所以在轮廓跟踪的过程中需要使轮廓点有序　

化。文献［５］中使用的模板能完整地跟踪出轮廓数　

据，但不能保证轮廓数据的有序性。本文综合采用　

３＊３顺时针模板（图３（ａ））、逆时针模板（图３（ｂ））、　

无断点模板（图３（ｃ））跟踪轮廓数据，最终使边界点　

有序化。　

（ａ）顺时针模板

器圈圜　

（ｂ）逆时针模板（ｃ）无断点模板　

图３　３＊３跟踪模板　

用顺时针模板跟踪外边界可以得到顺时针方　

向排列的外轮廓数据，用逆时针模板跟踪内边界可　

以得到逆时针方向排列的内轮廓数据，但是顺时针　

模板和逆时针模板在某些情况下跟踪轮廓线时会　

产生断点。无断点模板可以完全跟踪出轮廓线，但　

它的方向性不明确。为了既能保证跟踪的方向性，　

又能完整跟踪出轮廓线，必须综合应用这三个模　

板。首先使用顺时针模板或逆时针模板连续跟踪　

起始的两个点，保证外轮廓的顺时针方向和内轮廓　

的逆时针方向；然后使用无断点模板跟踪整个轮廓　

线数据，保证跟踪数据的完整性。　

４．２女书轮廓数据跟踪算法　

算法的具体步骤描述如下：　

１）从上往下、从左往右扫描图像，找到第一个　

未被跟踪过的黑点Ｐ　，并将其标记为已跟踪，同时　

将其标记值置为ｍ＋１（　初始值为０，记录其属于　

第几条连通轮廓），若Ｐ　周围各像素点都为白色，　

则Ｐ　为孤立点，停止跟踪，否则转到步骤２）。　

２）判断Ｐ　是外轮廓点还是内轮廓点，判断的　

方法为从Ｐ　点沿水平方向向右引一条射线，若射　

线与已跟踪轮廓的交点个数为偶数时则为外轮廓　

点，转到步骤４），若交点个数为奇数时则为内轮廓　

点，转到步骤５）。　

２０１１年第１１期　计算机与数字工程　６７　

删除Ｇ３、Ｇ４；ｍ　一１，合并Ｇ５、Ｇｅ得　ｅ并删除Ｇ５、　

参考文献　

Ｇ６；　：１，合并Ｇ７、Ｇ８得Ｇ７。并删除Ｇ　、Ｇ８。得到　

［１］Ｐａｗｌａｋ　ｚ．Ｒｏｕｇｈ　Ｓｅｔｓ：Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　Ａｓｐｅｃｔｓ　ｏｆ　Ｒｅａｓｏｎ—　

修正后的规则集Ｒｕｌｅｓ（Ｓ　）：　

ｉｎｇ　Ａｂｏｕｔ　Ｄａｔａ［Ｍ］．Ｄｏｒｄｒｅｃｈｔ：Ｋｌｕｗｅｒ　Ａｃａｄｅｍｉｃ　

Ｇ１：ａ３（２）一　（Ｏ）　

Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，１９９１　

Ｇｚ：口２（２）一　（１）　

［２］王生，武俊．基于云理论和粗集的复杂电磁环境评估模　

Ｇｓ４：口２（０）一　（０）Ｖ　（１）　

型［Ｊ］．计算机与数字工程，２０１０，３８（５）：５５￣５６，１５４　

Ｇｓ６：ａ２（１）＾ａ３（１）—　（Ｏ）Ｖ　（１）　

［３］Ｋｏｃｚｋｏｄａｊ　Ｗ　Ｗ，Ｏｒｌｏｗｓｋｉ　Ｍ，Ｍａｒｅｋ　Ｖ　Ｗ．Ｍｙｔｈｓ　ａ—　

Ｇ７８：ａ３（Ｏ）一　（Ｏ）Ｖ　（１）　

ｂｏｕｔ　ｒｏｕｇｈ　ｓｅｔ　ｔｈｅｏｒｙ［Ｊ］．Ｃｏｍｍｕｎｉｃ　ａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　

ＡＣＭ，１９９８，４１（１１）：１Ｏ２～１０３　

为Ｓ　构造规则分辨矩阵ＤＭ　（矩阵３）时，发　

［４］Ｐａｗｌａｋ　Ｚ．Ｒｕｄｉｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｒｏｕｇｈ　ｓｅｔｓ　Ｉ－Ｊ］．Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　

现ｍ　一１且ｍ　ｒｅｓｅｔ，则停止构造此矩阵并放　

Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，２００７，１７７（１）：３～２７　

弃计算该约简的规则集。此时约简簇中已无未计　

［５］Ｍｏｌｌｅｓｔａｄ　Ｔ，Ｓｋｏｗｒｏｎ久Ａ　ｒｏｕｇｈ　ｓｅｔ　ｆｒａｍｅｗｏｒｋ　ｆｏｒ　

算的约简，规则获取算法结束，得到决策信息系统　

ｄａｔａｍｉｎｉｎｇ　ｏｆ　ｐｒｅｐｏｓｉｔｉｏｎａｌ　ｄｅｆａｕｌｔ　ｒｕｌｅｓ［Ｃ，ｉ／／Ｐｒｏｃ　ｏｆ　

Ｓ的规则集Ｒｕｌｅｓ一｛Ｒｕｌｅｓ（Ｓ　））。　

９ｔｈ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍｏｎ　Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　Ｉｎｔｅｌｌｉ—　

获取的规则集中，Ｇ。、Ｇ２为一致性规则，Ｇ　、　

ｇｅｎｔ　Ｓｙｅｔｅｍｓ，ＩＳＭＩＳ，１９９６．４４８￣４５７　

Ｇ　、Ｇ７。为不一致性规则。由表１检验可知获取的　

［６］郑书富，卢昌荆，史开泉．分辨矩阵与它在一致性决策　

规则是正确有效的。由于规则分辨矩阵是在信息　

规则中的应用［Ｊ］．计算机工程与应用，２００７，４３（１１）：６１　

论观点下定义的，因此使用此算法获取的是信息论　

，、一

６３　

观点下的规则集。　

［７］Ｈｕ　ＸｉａｏＨｕａ，Ｃｅｒｅｏｎｅ　Ｎ．Ｌｅａｒｎｉｎｇ　ｉｎ　ｒｅｌａｔｉｏｎａｌ　ｄａｔａ—　

ｂａｓｅｓ：ａ　ｒｏｕｇｈ　ｓｅｔ　ａｐｐｒｏａｃｈｌ，Ｊ］．Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ　Ｉｎｔｅｌｌｉ—　

５　结语　

ｇｅｎｃｅ，１９９５，１１（２）：３２３￣３３７　

根据规则分辨矩阵及其性质，可以获取不一致　

［８］舒芬，王加阳．一种改进的规则分辨矩阵及其属性约简　

方法口］．计算机工程与应用，２００７，４３（３２）：７７￣７９　

性决策信息系统中的规则。考虑到不一致性决策　

［９］何健，黄沈华，杨作宾，等．基于变精度粗糙集的故障特　

信息系统在约简时可能产生新的冲突规则，通过规　

征选择方法ｌ－Ｊ］．舰船电子工程，２０１０，３０（３）　

则分辨矩阵中值为１的元素，选择不产生新的冲突　

，１１０，ｉ李嘉，Ｔ　Ｊｍ阳．基于Ｒｏｕｇｈ集的规则分辨矩阵研究　

规则的约简获取规则集，并对其中的不一致性规则　

［Ｊ］．计算机工程与应用，２００６，４２（１１）：２７￣３１　

进行合并。此方法可用来在不一致性决策信息系　

［１１］李嘉．决策信息系统不确定性的熵度量［Ｊ］．计算机与　

统中获取正确的一致性规则和不一致性规则。　

数字工程，２００８，３６（４）：２９￣３４　

！矫　矫｛　！矫　　．矫　芥　乖　不　开　尜　乖　乖　乖　乖　乖　尔　翰　锯　纫　坏　乖　钚　乖　舔　乖　

（上接第４６页）　

Ｌ６　Ｍ．Ｓａｒｆｒａｚ，Ｍ．Ａ．Ｋｈａｎ．Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｏｕｔｌｉｎｅ　ｃａｐｔｕｒｅ　

参考文献　

ｏｆ　Ａｒａｂｉｃ　ｆｏｎｔｓｌ，Ｊ］．Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，２００２（１４０）：　

２６９～２８１　

［１］易叶舟．世界唯一的女性文字一江永女书漫谈ｌ－Ｊ］．华　［７］冈萨雷斯．数字图像处理［Ｍ－Ｉ．北京：电子工业出版社，　

夏文化，２００８（３）：３９￣４０　

２００９：４３３￣４３７　

［２］王瑜，黄源，张福炎．Ｗｉｎｄｏｗｓ中ＴｒｕｅＴｙｐｅ字形数据的　

［８］李伟．基于数学形态学的边缘检测算法研究［Ｊ］．计算　

存储技术［Ｊ］．小型微型计算机系统，１９９７，１８（１１）：７５～　

机与数字工程，２００８，３６（１１）：２０￣２２　

８０　

［９］赵鹏亮，席泽敏，肖欢．基于小波包变换和改进ＳＶＤ的　

［３］Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ　Ｃｏｒｐ．ＴｒｕｅＴｙｐｅ　Ｆｏｎｔ　Ｆｉｌｅｓ［Ｍ］．Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ　

特征提取［Ｊ］．舰船电子工程，２００７，２７（４）　

Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　Ｐｒｅｓｓ，１９９３：１２￣３７　

［１０］孙爽滋，谷欣超，杨勇，等．飞机图像的轮廓提取与多　

［４］李了了，邓善熙，丁兴号．基于大津法的图像分块二值　边形拟合研究［Ｊ］．长春理工大学学报（自然科学版），　

化算法ｆＪ］．微计算机信息，２００５，２１（０８Ｘ）：７６￣７７　

２００９，３２（３）：４４７￣４４９　

［５］马小虎，黄文帆，顾绍通，等．甲骨文点阵字形转换为甲　

［１１］谢志民．女书研究的现状和存在的问题［Ｊ］．中南民族　

骨文轮廓字形的方法口］．语言科学，２００４，３（３）：３～１１　

大学学报（自然科学版），２００３，２３（４）：９０￣９２