成耀　王曉瑜　顧翔　魯松

摘要：該文在分析BMP格式的基礎(chǔ)上，將BMP格式應(yīng)用于個(gè)性化字庫(kù)自動(dòng)生成，讀取的紙樣模板掃描圖像應(yīng)用BMP格式，處理程序自動(dòng)生成手寫(xiě)字的圖像結(jié)果文件應(yīng)用BMP格式。

關(guān)鍵詞：BMP格式；個(gè)性化字庫(kù)；自動(dòng)生成

中圖分類(lèi)號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2012）34-8243-02

有道是見(jiàn)字如面，使用手寫(xiě)體會(huì)讓人倍感親切。但是，在現(xiàn)實(shí)生活中人們基本上只使用宋體、楷體、黑體等少數(shù)幾種字體。目前，只有少數(shù)人擁有自己的個(gè)性化字庫(kù)[1]。比如，2007年4月27日下午徐靜蕾發(fā)布了一款自己書(shū)寫(xiě)的個(gè)性化字體，此字體由方正電子根據(jù)徐靜蕾的手寫(xiě)字體為其量身定做，被命名“方正靜蕾簡(jiǎn)體”[2]。一種中文字庫(kù)制作大約要5個(gè)專(zhuān)業(yè)人員花費(fèi)1年的時(shí)間來(lái)完成，在各個(gè)階段均需投入大量的人力、物力和財(cái)力，因此目前只有少數(shù)幾家有實(shí)力的公司才能制作推出中文字庫(kù)[3]。如果把這個(gè)大家喜愛(ài)的個(gè)性化字庫(kù)比作舊時(shí)王謝堂前燕的話(huà)，那么如何才能讓它飛入尋常百姓家呢？計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展使得解決這個(gè)問(wèn)題比以前要容易許多。在研究個(gè)性化字庫(kù)自動(dòng)生成的過(guò)程中，筆者發(fā)現(xiàn)可以將用戶(hù)的手寫(xiě)體用高點(diǎn)陣圖片文件格式存儲(chǔ)，以后在使用中只要用相應(yīng)軟件調(diào)用圖片文件就可以了。

1BMP格式

BMP是英文Bitmap（位圖）的簡(jiǎn)寫(xiě)，它是Windows操作系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)圖像文件格式，能夠被多種Windows應(yīng)用程序所支持。隨著Windows操作系統(tǒng)的流行與豐富的Windows應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)，BMP位圖格式理所當(dāng)然地被廣泛應(yīng)用。這種格式的特點(diǎn)是包含的圖像信息較豐富，幾乎不進(jìn)行壓縮，但由此導(dǎo)致了它與生俱生來(lái)的缺點(diǎn)——占用磁盤(pán)空間過(guò)大[4]。

盡管文件大小比較大，但是位圖文件的簡(jiǎn)單性、在微軟視窗和其他地方的廣泛使用以及這種格式的優(yōu)秀文檔標(biāo)準(zhǔn)以及沒(méi)有專(zhuān)利約束，使得它成為其他操作系統(tǒng)圖像處理程序能夠讀寫(xiě)的一種最為常用的格式[5]。典型的位圖文件格式通常包含下面幾個(gè)數(shù)據(jù)塊，位圖頭：保存位圖文件的總體信息；位圖信息：保存位圖圖像的詳細(xì)信息；調(diào)色板：保存所用顏色的定義；位圖數(shù)據(jù)：保存一個(gè)又一個(gè)像素的實(shí)際圖像。

仔細(xì)分析BMP格式，筆者發(fā)現(xiàn)要盡可能多的保留圖片信息，存儲(chǔ)時(shí)可為24位位圖格式。與之相對(duì)應(yīng)的主要內(nèi)容有：位圖的第2、第3個(gè)字（即第3至第6個(gè)字節(jié)）保存位圖文件大??；位圖的第10、第11個(gè)字保存位圖寬度（即位圖總共有幾列，以像素個(gè)數(shù)表示）；位圖的第12、第13個(gè)字保存位圖高度（即位圖總共有幾行）；位圖的第18、第19個(gè)字保存圖像大?。ㄟ@是原始位圖數(shù)據(jù)的大小，比位圖文件少54個(gè)字節(jié)）；位圖數(shù)據(jù)：這部分逐個(gè)像素表示圖像，像素是從下到上、從左到右保存的，每個(gè)像素使用三個(gè)字節(jié)表示，如果一個(gè)圖像水平線(xiàn)的字節(jié)數(shù)不是4的倍數(shù)，這行就使用空字節(jié)補(bǔ)齊，通常是ASCII碼0。

2個(gè)性化字庫(kù)自動(dòng)生成

一款好的個(gè)性化矢量字庫(kù)是經(jīng)過(guò)很復(fù)雜的工藝流程設(shè)計(jì)、加工出來(lái)的，成本一般都在幾萬(wàn)元人民幣以上，普通老百姓用不起。研究自動(dòng)生成的個(gè)性化字庫(kù)，能大大降低字庫(kù)的開(kāi)發(fā)成本，讓普通的電腦用戶(hù)都能消費(fèi)得起，從而達(dá)到提高辦公效率、節(jié)約時(shí)間的目標(biāo)。

在個(gè)性化字庫(kù)自動(dòng)生成研究中，首先，要設(shè)計(jì)好自動(dòng)化掃描識(shí)別紙樣模板。一個(gè)好的紙樣模板既能方便用戶(hù)書(shū)寫(xiě)，又能適合計(jì)算機(jī)自動(dòng)處理。早先設(shè)計(jì)的思想是對(duì)紙樣模板上的字進(jìn)行等比例大小切割，在實(shí)際試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)這種做法存在不少問(wèn)題：?jiǎn)栴}一是手寫(xiě)的漢字大小不一；問(wèn)題二是每個(gè)字的邊緣都有大小不等的白邊，使得以后使用字庫(kù)中的字時(shí)，字與字的間距很難看。經(jīng)過(guò)數(shù)次改進(jìn)后，現(xiàn)在的紙樣模板能較好地滿(mǎn)足任務(wù)需求。其次，要設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)化的圖像文件處理程序。目前，處理程序能對(duì)掃描的圖像文件進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)按實(shí)際大小切割，將手工書(shū)寫(xiě)的漢字做成一個(gè)個(gè)高點(diǎn)陣的字模文件以圖片方式自動(dòng)存儲(chǔ)。

3BMP格式在個(gè)性化字庫(kù)自動(dòng)生成中的應(yīng)用

1）對(duì)掃描的BMP圖像文件的讀取

因?yàn)锽MP圖像都是按字節(jié)存儲(chǔ)的數(shù)值數(shù)據(jù)，所以在處理時(shí)用字節(jié)文件打開(kāi)。打開(kāi)后首先讀出54字節(jié)的位圖頭、位圖信息等內(nèi)容存儲(chǔ)到數(shù)組，接著用一個(gè)三重循環(huán)讀出位圖數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)組，外循環(huán)處理行，中間循環(huán)處理列，內(nèi)循環(huán)處理一個(gè)像素點(diǎn)。因?yàn)锽MP的存儲(chǔ)格式是從下到上，和我們平時(shí)閱讀習(xí)慣從上到下不一樣，所以，外循環(huán)步長(zhǎng)取-1。

因?yàn)樵贐MP格式中，如果一個(gè)圖像水平線(xiàn)的字節(jié)數(shù)不是4的倍數(shù)，這行就使用空字節(jié)補(bǔ)齊，所以在中間循環(huán)與外循環(huán)之間考慮讀每一行后面的空字節(jié)數(shù)據(jù)。

2）生成手寫(xiě)字的BMP圖像結(jié)果文件

首先，根據(jù)紙樣模板編程計(jì)算出對(duì)應(yīng)手寫(xiě)字的邊框范圍。其次，根據(jù)手寫(xiě)字對(duì)應(yīng)像素與周邊像素的黑白反差，采用逐步逼近的方法，精確求得BMP圖像中一個(gè)手寫(xiě)字的上下左右起始像素位置。

然后，上下位置差加1，求得對(duì)應(yīng)字BMP圖像的高；左右位置差加1，求得對(duì)應(yīng)字BMP圖像的寬。

生成位圖的第2、第3個(gè)字（即第3至第6個(gè)字節(jié)）保存位圖文件大小的代碼如下：

這里的變量W2_3為位圖文件大小，它用十六進(jìn)制表示，它相應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)值為54+圖像像素的行數(shù)*（圖像的列數(shù)*3后再加上0至3，調(diào)節(jié)成4的倍數(shù)）。用相同的方法生成位圖的第10、11、12、13、18、19字。

最后，根據(jù)前面得到的一個(gè)手寫(xiě)字的上下左右起始像素位置、圖像的高、圖像的寬。采用讀取BMP圖像文件類(lèi)似的方法生成BMP圖像結(jié)果文件。

4結(jié)果分析

程序能自動(dòng)識(shí)別用戶(hù)在紙樣模板上的手寫(xiě)字，并將其生成BMP格式的結(jié)果文件。由國(guó)標(biāo)GB2312-80規(guī)定的6763個(gè)漢字生成個(gè)性化字庫(kù)，同時(shí)兼容GBK編碼標(biāo)準(zhǔn)。以下為由個(gè)性化字庫(kù)中部分漢字構(gòu)成的樣例：

由于采用高點(diǎn)陣，所以在不是故意放大很多倍的情況下能夠保證字的清晰、自然，筆畫(huà)連貫圓潤(rùn)。所有的字都是百分之百地保持原汁原味。因此，這是一款真正體現(xiàn)書(shū)寫(xiě)者個(gè)性化的字體。

BMP格式的個(gè)性化字庫(kù)大大降低了字庫(kù)的開(kāi)發(fā)成本，它完全支持用戶(hù)的日常使用，使普通的電腦用戶(hù)都能消費(fèi)得起。用戶(hù)有了自己的個(gè)性化字庫(kù)以后，可以一勞永逸地節(jié)約時(shí)間、提高辦公效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬文軍.個(gè)性化中文字庫(kù)構(gòu)造初探[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2006（6）：127-127.

[2]百科ROBOT.方正徐靜蕾體[EB/OL].（2012-03-08）.[2012-07-22].http：//baike.baidu.com/view/1708957.htm.

[3]passion0728.計(jì)算機(jī)字庫(kù)的版權(quán)法保護(hù)——由方正字庫(kù)訴訟案件說(shuō)起[EB/OL].（2011-10-11）.[2012-07-22].http：//wenku.baidu.com/view/4012598a680203d8ce2f24fd.html，

[4]selina_sai.BMP格式[EB/OL].（2012-8-30）.[2012-9-18].http：//baike.baidu.com/view/189487.htm.

[5]維基人.BMP[EB/OL].（2012-8-12）.[2012-9-18].http：//zh.wikipedia.org/wiki/BMP.