第三章 視覺元素特徵擷取
3.1 整體作品
3.1.1 排版工整度
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3.1 整體作品
大多數的書法作品是成行的，只要兩字以上便可稱作爲行，然而一行、兩行、
甚至三行以上的長篇作品都有。如此作品的結構空間必須審慎考量，已不只有單 字空間的架構須考慮，字與字之間的關係，以及行與行的之間的關係同等重要。
在此小節會以下面幾點作分析：排版工整度、字距掌握度、文字偏移程度、文字 書寫大小穩定度、筆畫風格一致度和筆畫平滑程度。
3.1.1 排版工整度
真正的書法是寫在無格線、空白的宣紙上的，因此對於還不習慣書法空間感 的人來說，會借用摺紙後的摺痕作為提示線，以免亂了章法。為了判斷一幅書法 作品是否工整，我們參考摺線的作法，試著將書法作品套上最合適、等距的格線，
我們稱此方法為「格線切割法」。我們藉由分析格線的切割狀況，判斷作品的工 整程度，倘若找出來的格線無法分隔出所有的文字，或是找不出任何格線，代表 排版不甚理想。
圖 3.1 格線示意圖
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我們可將書法作品視為白底黑字的二值化影像，若談論到空間結構，比起黑 色文字往往更在意布白的部分，也就是行與行、列與列之間的空白區域。首先，
我們統計所有直行與縱行的黑色像素數量，如圖 3.2 所示，其中投影圖的山谷處 為布白，也就是分隔出行與列的地方，將是我們畫格線的所在。
圖 3.2 書法作品投影圖
我們所提出的方法不僅可用於找分隔列的格線，亦能用來分隔行的格線，在 此以找分隔列的格線來說明方法。首先統計完所有橫列的黑色像素數量後，抽出 所有符合判斷空白列條件的橫列編號，組成集合 𝑆 ：
𝑆 = ⋃ 𝑖
𝑖 𝑠.𝑡. 𝐵𝑖<𝑇
(式 3-1)
其中 𝐵𝑖 為作品影像第 𝑖 個橫列的黑色像素總數，只要 𝐵𝑖 小於門檻值 𝑇 ，皆 視第 𝑖 個橫排為空白列，而 𝑆 為所有 𝐵𝑖 小於 𝑇 的編號 𝑖 之集合。
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𝐺 = {𝑔1, 𝑔2, … , 𝑔𝑚} = { 𝑆𝑡𝑎𝑟𝑡 + 𝑑 (𝑗 − 1) | 𝑔𝑗 ≤ 𝐼𝑚𝑎𝑔𝑒𝑆𝑖𝑧𝑒}
𝑗 = 1,2, … , 𝑚 (式 3-2)
其中 𝑔𝑗 為第 𝑗 個格線位址，共有 𝑚 個格線， 𝑆𝑡𝑎𝑟𝑡 為起始格線編號，𝑑 為 格線間的距離，𝐼𝑚𝑎𝑔𝑒𝑆𝑖𝑧𝑒 為作品影像的高度，格線示意圖如圖 3.3。
圖 3.3 找分隔「列」的格線示意圖
我們按照式子(3-1)與(3-2)分別找出集合 𝑆 與集合 𝐺 ，若集合 𝐺 為集合 𝑆 的子集(𝐺 ⊂ 𝑆)，則集合 𝐺 就是我們要找的格線。然而符合 𝐺 ⊂ 𝑆 條件的集合
G 可能不只有一個，因此我們定義「切割出的區塊最多者」
，也就是格線數量最多、格線距離最近的組合為「最佳格線」。
為了找到「最佳格線」，可能需要測試各種大小的 𝑑 才會達成目標，然而如 何快速找到最佳格線，亦為處理解析度大之書法作品的課題。若 𝑑 的值從大漸 漸往小的方向測試的話，需要花費的時間複雜度為 O(ImageSize3)，因為不到最 後無法確定目前為止找到的格線是否符合最佳格線的標準，因此不如讓 𝑑 的值
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由小到大找起，只要一找到符合標準的，就可判定 𝑑 為最佳格線的間距。
若想再加快執行速度，甚至可事先過濾絕對不可能是最佳間距的值。由於集 合 𝐺 為集合 𝑆 的子集，因此格線數量必小於等於空白列數，如此一來就可以 利用此附加條件設定尋找最佳格線的新起點，讓解析度大的影像也能有效運算。
(a) (b) (c) (d)
圖 3.4 使用格線切割法判斷排版工整度的實作結果。(a)排版非常工整的書法作品 (b)行排版佳 (c)列的排版雖然不完美，但整體作品還算整齊 (d)行與列的排版都 不甚理想，整體作品有些許凌亂。
圖 3.4 呈現的是整幅書法作品利用格線切割法找尋格線的結果，其中(a)的排 版是最理想的狀況，其行與列格線皆精準地縱橫在字與字之間。(b)和(c)找格線 的狀況雖然沒有(a)完美，但整體看起來不會令人感到不舒服，而(d)的排版就稍 嫌凌亂了。由此不難發現如(a)一般完美切割的作品，其格內僅包含一個文字；反 之諸如(b)、(c)與(d)的作品，則由兩個以上文字分享一個格子的空間。為了評估 書法作品的排版好壞，定義僅含一個字的格子為「理想格子」，非理想格子的部