圖說:單字書法中書寫失誤部位用紅色標記,書寫準確部位用綠色標記 視頻截圖
當人工智能遇上傳統書法教學,會碰撞出怎樣的火花?是用電子屏幕代替宣紙的無紙書法課,還是機器人寫書法做示范?都不是。華東師范大學通信與電子工程學院微電子“菁英班”本科生劉杭、王茜、顧俊杰研發的書法教學智能系統,集圖像處理技術、深度學習技術、增強現實技術、智能機器人技術于一體,為智能書法學習、書法等級考試訓練提供了一套完整的解決方案。近日,該系統榮獲“2019(第12屆)中國大學生計算機設計大賽”人工智能組一等獎。
?圖說:劉杭團隊 來源/學校供圖
據團隊負責人劉杭介紹,該系統利用智能書法提取技術,打破以往書法教學軟件脫離紙筆書寫的弊端,真正實現了人工智能與藝術的結合;利用智能機器人技術,實現了智能書寫臺的移動與升降,打破了傳統書寫臺不可移動的限制,幫助行動不便人士進行書法學習。劉杭表示:“經驗豐富的書法老師能夠對‘筆’和‘墨’進行控制,也就是筆法和墨法。書法人工教學的效果取決于教師的水平,但要找到高水平的書法老師并不容易。如果將書法教學的過程智能化、系統化,這樣就可以解決優秀書法師資缺少的問題,也可以隨時隨地進行書法學習?!?/p>
行、草、隸、篆、楷,使用者可以根據自身喜好選擇合適的書法字體以及書寫風格。系統利用基于向量誤差的書寫評析模型,通過書法字跡智能提取、智能書法評分、智能書寫指導等過程,將單字書法中書寫失誤部位用紅色標記,將書寫準確部位用綠色標記,最終實現有效指導書寫者進一步改進與學習書法技能的目的。同時,團隊成員還研發了智能書寫臺,將機器人技術與人工智能相結合,造福行動不便人士,實現了智能書寫臺的移動以及書寫臺面的升降。
為了積累足夠多的書法字跡數據,團隊前期通過網絡字庫獲取了幾千張名家名帖及搜集手寫字跡,并搜集了5000多張正確執筆姿勢圖片和5000多張錯誤執筆姿勢圖片。目前,該團隊已申請1項軟件著作權、5項國家發明專利、6項實用新型專利,并拿到申請號,部分專利已授權。劉杭說:“只有對線條的處理和掌控有足夠的表現力時,才能夠將書寫上升為藝術。在書法教學中,需要分辨出書法的墨色變化是否自然,線條的運動和力度是否具有韻律。在設計智能教學系統時,運用圖像處理技術對書寫者字跡墨色的變化、線條的運動節奏以及結構的準確性進行精確檢測。特別是通過和原帖進行比對,能迅速給出相應的書寫評分和深度解析?!?/p>