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图像法论文范文第1篇
1．其中首要的一步，也是至关重要的一步就是确定项目．可以看出，项目的设计是整个教学的前提，项目的好坏直接影响到教学的开展．根据数字图像处理课程的内容体系，同时结合专业教师的研究方向和研究内容，确定项目“车牌识别系统”来组织整个数字图像处理课程的教学内容．车牌识别系统分为图像采集、图像预处理、图像校正、车牌定位、字符分割和字符识别等部分，并将它们作为子项目与数字图像处理的相关教学知识点建立对应关系，车牌识别项目贯穿整个教学内容的始终．整个项目教学过程见图2．从图2可以看出，数字图像处理的内容基本上可以通过车牌识别系统这一具体项目组织起来．除此之外，在实验课和实训课程中，也结合学生的兴趣以及指导教师的研究专长和所承担的课题，还设计了如人脸识别系统、计算机自动阅卷系统、图像碎片拼接系统、三维全景图的设计、计算机视觉的立体匹配及三维重建技术以及高光谱图像压缩等案例．
二、教学改革成果与分析
2013年以信息与计算科学专业11-1班为对照班，2014年以信息与计算科学专业12-1班为实验班，2个班级学生的学时数一样，学生起步几乎也是一样，讲授的数字图像处理课程主要内容相同．在11-1班中采用的是传统教学模式，讲授理论上的图像处理原理和方法；在12-1班中采用项目教学法进行教学．为了验证在数字图像处理课程中应用项目教学法的效果，对2个班级分别进行了数字图像处理理论知识测试和编写一个图像边缘提取的程序．理论知识测试结果见表1（满分100分）．编程题是通过在线考试系统完成的，由计算机给出的成绩，编程题测试结果见表2（满分20分）．
三、结束语
图像法论文范文第2篇
（中北大学理学院数学系，山西 太原 030051）
【摘 要】图像的不同特征从不同的角度反映出图像像素间的差异。本文在Contourlet变换下，利用D-S证据理论的聚集性，将图像不同邻域特征的作为基本概率赋值的依据合成融合系数，提出基于证据理论的多聚焦图像融合算法。仿真实验表明，该算法能有效地综合图像的多个邻域特征，具有较好的融合效果。
0 引言
图像融合是指综合提取两个或多个多源图像信息，获得对同一场景或者目标准确、全面和可靠的图像，使之更加适合于人眼感知或计算机的后续处理。图像融合充分利用多个被融合图像中所包含的冗余信息和互补信息，是计算机视觉和图像理解领域中一项新技术。图像融合根据所处的阶段不同，通常在三个不同的层次上进行，即像素级融合，特征级融合和决策级融合[1]。
目前，像素级图像融合方法可以分为三类：传统简单的融合方法、基于塔式分解和重建的融合方法和基于小波变换的融合方法[2]。后两种方法都是讲图像分解为低频子带和高频子带，对不同的子带分别不同的融合方法建立融合系数。目前，建立融合系数所依据的邻域特征有邻域方差[2-3]、邻域空间频率[4]、邻域梯度[5]、邻域能量[6]以及邻域信息熵等。各种邻域特征方法均取得较好的融合效果，那么综合多个邻域特征的融合效果是否优于基于单一特征的融合效果？本文利用D-S证据理论的聚集性，有效地合成邻域方差、邻域梯度、邻域能量等三个邻域特征来建立融合系数，提出基于D-S证据理论的多聚焦图像融合算法。
1 基础知识
1.2 Contourlet变换[8-9]
离散Contourlet变换也称塔形方向滤波器组(Pyramidal Direction Filter Bank，PDFB)，具有多分辨率、局部定位、多方向性、近邻界采样和各向异性等性质其基函数分布于多尺度、多方向上，少量系数即可有效地捕捉图像中的边缘轮廓，而边缘轮廓正是自然图像中的主要特征。Contourlet变换是一种“真正”的图像二维表示方法。
Contourlet分解变换的实现可以看成是两个步骤：拉普拉斯金字塔（LP）分解和方向滤波器组（DFB）滤波。拉普拉斯金字塔变换实现图像的多尺度分析，由此得到一系列的带通及下采样图像。相比临界小波采样，LP分解在高维情况下每层仅产生一个带通图像，避免了扰频现象（因为LP滤波器组仅对低通图像下采样）；二维方向滤波器组将分布在同方向上的奇异点合成为一个系数，它应用于LP分解得到的每一级高频分量上，在任意尺度上分解得到2n数目的方向子带。LP分解与DFB方向滤波器组结合形成的双层滤波器组结构称为塔形方向滤波器组PDFB，由于PDFB实质上是以轮廓段的方式逼近原始图像，因此也称为离散Contourlet变换。源图像经过PDFB分解，得到一个低频分量和分布于多尺度、多方向上的高频分量。Contourlet变换变换滤波器组结构如图1所示：
1.3 图像的邻域特征[10]
1.3.1 邻域方差
2 证据理论的融合算法
设有两幅不同聚焦的源图像A、B，下面给出了基于证据理论的多聚焦图像融合算法步骤：
1）将源图像A作为待配准图像，源图像B作为参考图像，对A、B进行配准；
2）用Contourlet变换分别对配准后的源图像A和源图像B进行分解，得到低频子带L与高频子带H；
3）对低频子带和高频子带分别采用不同的融和规则进行融合，低频子带L采用邻域能量取大融合规则，高频子带H采用基于证据理论的融合规则；
4）利用融合后的低频子带和高频子带利用Contourlet逆变换重建图像。
2.1 低频子带合成规则
低频子带融合采用基于邻域方差取大的融合方法。首先对源图像A、B的低频子带LA、LB分别提取邻域方差ILA、ILB，然后利用方差取大法建立融合系数ωLA、ωLB，则融合后的低频子带是：
2.2 高频子带合成规则
图像的高频子带系数反映了图像中物体的形状、纹理、边缘、位置等重要细节信息，图像的局部特征并非单一像素所能表征，而是由某一区域内系数共同体现。本文采用D-S证据理论中的基本概率赋值来确定融合系数。首先，分别对源图像A和源图像B的个高频子带分别提取邻域方差、邻域梯度和邻域能量等三种特征，然后分别对各种特征归一化后作为基本概率赋值的依据。其表达式如下：
3 仿真实验结果及评价
本文采用两幅不同聚焦的256×256的clock图像进行仿真实验。图2为右聚焦源图像，图3为左聚焦源图像，图4为采用本文算法融合后的图像。图5、图6、图7为在高频子带分别利用基于邻域方差、邻域平均梯度、邻域能量建立融和系数融合后的图像。从图中可以看出，本文的算法有较好的融合效果。
表1是对不同融合方法分别采用偏差、互信息、峰值信噪比、信息熵、均方根误差、空间频率等客观评价标准进行了评价对比[2,10]。通过对比可以看出，与采用单一特征的融合算法相比，本文算法具有较好的融合效果。
4 结语
本文根据不同的图像特征，利用D-S证据理论建立融合系数对多聚焦图像进行融合。首先对两幅不同聚焦的源图像利用从Contourlet变换进行多尺度分解，得到高频子带与低频子带；然后对不同的子带采用不同的算法进行融合。仿真实验表明，本文提出的融合算法具有较好的融合效果。利用图像融合客观评价标准，通过与单一特征融合算法相比，基于D-S证据理论的融合效果由于单一特征的融合效果，具有一定的理论意义和实际价值。
参考文献
［1］韩崇昭,朱洪艳,段战胜,等.多元信息融合[M].清华大学出版社,2010.
［2］马强,刘栋,等.基于最小能量小波框架的多聚焦图像融合算法[J].计算机与数字工程,2013,41(2):204-207.
［3］白蕊,杨万海,张艳妮,等.基于Contourlet变换的遥感图像融合[J].中国图象图形学报,2009,14(6):1173-1177.
［4］郑睿,庞全.基于邻域方差加权平均的多聚焦图像融合法[J].机械制造,2009,47(541):33-36.
［5］张建勋,谢婷婷.基于小波区域梯度的图像融合新算法[J].重庆理工大学学报,2012,26(10):51-55.
［6］杨扬,戴明,周箩鱼,等.基于均匀离散曲波变换的多聚焦图像融合[J].红外与激光工程,2013,42(9):2547-2552.
［7］肖文.基于证据理论的多属性决策关联问题研究[D].江西财经大学,2010.
［8］郁梅,易文娟,蒋刚毅.基于Contourlet 变换尺度间相关的图像去噪[J].光电工程,2006,33(6):73-83.
［9］林立宇,张友焱,孙涛,秦前清,等.Contourlet变换——影像处理应用[M].科学出版社,2008.
图像法论文范文第3篇
关键词：医学图像重建 实验教学 基础仿真实验 应用实践实验
中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2014.17.027
1 引言
医学图像重建课程主要讲解医学成像与分析系统中的现代图像重建技术，内容包括图像重建解析算法和迭代算法以及这些算法在XCT（X-Ray Computed Tomography）、SPECT（Single Photon Emission Computed Tomography）及MRI（Magnetic Resonance Imaging）等医学影像中的应用，是生物医学工程专业的一门十分重要的专业基础课。掌握现有的医学图像重建技术，并基于此研究速度快精度高的新型医学图像重建技术将大大促进医学影像技术的发展与进步。医学图像重建课程要求学生具有基础物理、数学、线性系统、电子电路方面的基础知识，旨在培养学生掌握现代医学成像的物理原理、成像理论以及应用等，是一门理论与实践紧密结合、涉及多个领域的学科。对于本科生来讲，通过这门课程的学习不仅仅需要获得坚实的理论知识，还需要从实验实践中更好的理解知识，掌握更加先进有用的科研技术。医学图像重建课程专业性强，综合性高，并且理论和实践紧密结合。目前大多院校主要开设医学图像处理课程，教学重点在于利用图像处理方法对医学图像进行处理与分析;而医学图像重建属于医学成像技术，课程教学重点在于如何利用算法处理医学影像设备采集的原始数据从而得到医学图像，针对本科生开设该课程的院校不多。而开展该课程教学工作的院校主要限于理论教学，并且由于基础实验设备缺乏，实验条件不成熟等因素影响，极少涉及实验教学，学生对该课程内容的掌握情况并不十分理想。目前，公开文献主要针对医学影像成像课程的教学研究及教学改革，尚没有针对医学图像重建课程的实验教学研究论文公开。笔者结合本校该课程的教学情况，展开一些该课程基础仿真实验与应用实验教学环节的设计研究，以全面培养学生的学习技能，激发学习兴趣，改善教学效果。
2 基础仿真实验设计
为了让学生掌握本课程设计的成像理论以及成像算法，基础仿真实验分为三大部分，分别为XCT图像重建仿真实验，SPECT图像重建仿真实验和MRI图像重建仿真实验，重点为XCT图像重建仿真实验。基础仿真实验要求学生利用计算机仿真实验采集数据，并选取合适的重建算法对实验数据进行重建。以XCT图像重建仿真实验为例，学生2人1组，首先利用Matlab软件产生平行束XCT的360度投影数据;再编写解析重建算法――滤波反投影算法和迭代重建算法――代数迭代重建算法函数程序代码;并将仿真的投影数据作为编写号的函数的输入参数，进行重建，输出重建后的断层图像;最后将重建后的断层图像与理论图像相比较，分析重建算法的性能。对于学习能力较强的学生，可自主选择课本上的其他算法进行图像重建与结果分析。通过基础仿真实验，学生可以深入了解医学成像系统的成像原理与成像过程，掌握图像重建算法，并学会分析比较不同算法的重建性能，真正掌握课程中的医学图像重建理论。
3 应用实践实验设计
医学图像重建是一门理论与实践密切结合的综合性课程，在掌握各种重建方法的同时并将其应用于医学图像重建是学习本课程的最终目标。在课程理论教学以及基础仿真实验基础上，有必要进一步进行应用实践实验的设计，让学生用学到的知识解决实际问题。笔者所在学校的生命科学技术学院定位为研究型学院，搭建了适用于小动物成像的微型XCT硬件系统，并开发了与之配套的图像采集与图像重建软件平台。该微型XCT硬件系统中的X光管和X探测器固定，将成像对象固定在转台上，通过电动控制旋转转台，进行多角度投影数据采集。笔者基于课题组的科研背景以及学院软硬件条件，设计了小鼠XCT成像以及基于XCT图像的小鼠主要器官分割应用实践实验。实验时，学生4人1组，首先准备好实验材料，即麻醉小鼠并尾静脉注射CT造影剂，熟悉微型XCT硬件系统的构成以及性能指标并开启成像软件和硬件系统;采用由8个钢珠构成的仿体对微型XCT系统进行几何校正，消除转台的转动误差以保证成像精度;几何校正完成后，将小鼠固定在转台上，以1度为间隔，旋转360度，采集360幅投影图像;利用软件平台在服务器上对投影图像进行重建，得到小鼠的断层图像和三维结构;基于小鼠的断层图像，利用Amira软件，采用人机交互方法进行小鼠主要器官分割。通过应用实践实验，学生亲自操作微型XCT成像系统，并对采集的投影数据进行重建。经过该实验训练，学生能够熟练掌握微型XCT系统的结构、系统的工作过程以及数据处理流程，对微型XCT成像及其应用有了系统深入的认识，锻炼了动手操作能力。
4 结论
本文结合笔者教学与科研经验，基于学院科研条件，以提高医学图像重建课程教学质量为目标，针对该课程的实验教学环节提出一些改革措施。本课程以有代表性的重建理论和有典型性的应用实践作为实验内容，结合“课堂理论指导、计算机仿真巩固以及真实实验提高”三个层次的教学手段，巩固学生的图像重建理论基础，锻炼学生的实验操作技能，提升学生的综合知识水平，为以后从事相关领域工作奠定坚实基础。
参考文献：
[1]曾更生.医学图像重建[M].高等教育出版社，2010.
[2]黄文亮，吴淑芬，周山.对医学影像技术专业医学影像成像理论与医学影像检查技术课程整合的思考[J].卫生职业教育，2013，（7）.
图像法论文范文第4篇
Discussion and practice on "image processing technology"
Zhang Yongmei， Ma Li， He Li
（School of Information Engineering， North China University of Technology， Beijing 100144， China）
Abstract： The disadvantages， the characteristics and the content of the current teaching for "Image Processing Technology" are analyzed. Four teaching procedures including the selection of textbooks and expansion materials for initiative learning， application of modern teaching models and methods， strengthening teaching practice and reforming appraisal methods have been discussed and practiced. The result shows that it has obtained better teaching effects， improved the students' interest in learning and motivation to participate in scientific research， as well as the ability to solve practical problems.
Key words： teaching content； teaching method； assessment way； teaching practice
0 引言
图像信息是获取信息的重要来源，图像处理研究对于科学理论研究和工程应用有重要影响。研究图像处理和通信是导向智能计算机、智能机器人或多媒体通信系统的必由之路。现有的图像处理技术在很多方面给人们生活、学习、工作带来极大的便利，如：视频广播、遥感图像、医学图像（计算机X射线断层扫描技术CT，以及核磁共振成像MRI）等，计算机的发展使处理更复杂的图像成为可能。
图像处理是计算机应用领域中的一个重要方面，是模式识别、计算机视觉、图像通讯、多媒体技术等学科的基础，是一门涉及多领域的交叉学科。在图像处理技术课程的教学中，不但要让学生掌握其基本概念和原理，还要让不同层次的学生能够理解和掌握图像处理在其应用领域的最新发展，故传统的常规教学已经不能满足课程的发展要求。目前的教学不足之处主要体现在：传统的图像处理技术教学大多数偏重于理论，缺乏图像处理技术与实践相结合的环节。本文结合计算机学科的特点和多年的教学经验，对图像处理技术课程的教学模式与实践进行了探讨。
1 课程特点和教学内容分析
人类通过眼、耳、鼻、舌、身接受信息，感知世界。约有75%的信息是通过视觉系统获取的。图像处理是利用计算机处理所获取视觉信息的技术[1]。图像处理技术的理论基础涉及了众多学科，包括数学、物理、信号处理和计算机科学等多个学科的知识，其内容广泛，理论抽象，不易理解。图像处理技术还有很强的实用性，因此理论和实践的结合是本课程的关键，注重基础理论和技术的教学，以及加强学生实践能力和课题研究能力的培养是本课程的主要教学目的。
图像处理技术已经成为众多高校的一门重要课程，该课程主要介绍图像的数学描述、图像的数字化、图像变换、图像增强、图像恢复、图像编码、图像重建、图像分割与边缘提取、图像的分析和识别等基本的图像处理方法，使学生能熟练地掌握图像处理的基本过程，并能应用这些基本方法开发图像处理系统。通过这样的内容设置，使学生能够真正掌握图像处理技术的基本思想和技术，为深入学习打下坚实基础[2]。
2 教学环节的探讨和实践
2.1 教材的选用和自主学习扩充性资料的选用
图像处理技术发展日新月异，虽然该课程已经有很多可选教材，但大部分教材内容比较陈旧，许多新的算法，新的思想都没有提到，学生无法从这些教材中获取图像处理最新的技术和发展趋势，因此我们选择了章毓晋编著、清华大学出版社的《图像工程》系列教材。该教材全面介绍了图像工程的第一层次――图像处理，图像工程的第二层次――图像分析，图像工程的第三层次――图像理解的基本概念、基本原理、典型方法、实用技术以及国际上相关研究的最新成果。同时我们要求学生将国外的经典图像处理的书籍作为参考书目，如：Rafael C Gonzalez主编的《Digital Image Processing》，并建议学生关注图像处理的一些重要期刊和国际会议，如：IEEE Transactions on Medical Imaging、IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence、IEEE International Conference on Image Processing、电子学报、CT理论与应用研究、模式识别与人工智能等。这样学生能熟悉一些专业术语，了解最新的前沿动态，并具备一定的英文文献阅读能力，为今后的科研和工作打下了坚实基础。
要求学生自主学习一些最新方法和技术，例如，深入分析中华人民共和国设计制造的玉兔号月球车的结构，给出玉兔号月球车如何通过全景相机、测月雷达、粒子激发X射线谱仪、红外光谱仪等仪器，对月表进行三维光学成像、红外光谱分析，开展月壤厚度和结构科学探测，对月表物质主要元素进行现场分析等探测的原理和方法。又例如，探讨将遥感图像应用于5.12汶川大地震的方法，2008年5月14日上午，中国科学院的两架高性能遥感飞机飞赴汶川，对地震灾区开展遥感监测和灾情评估工作，这两架飞机可分别提供高分辨率光学和雷达图像，具有全天候快速获取大面积灾情数据的能力，探讨如何根据汶川地震前、后图像，给出建筑物、河流、山体等关键区域的变化检测结果，为国务院和相关部门的抗震救灾工作提供咨询服务和决策依据。
2.2 采用现代化教学模式与方法
为了使复杂的算法和抽象的知识更加形象化，便于学生理解和提高学习兴趣，我们充分运用现代电子技术、工具和方法，采用多媒体形式进行课堂教学，利用VC、MATLAB编写一些典型的图像处理程序，并在课堂上演示这些程序，增加了课堂的信息量，提高了学生的学习兴趣，激发了学生自主学习，同时也为实验环节的开展奠定了一定的编程基础[3]。
此外，我们深入分析MOOCs、SPOCs以及“翻转课堂”教学模式等国际流行教育新概念，尝试开展图像处理技术的MOOCs，包括从课堂教学、学生学习进程、学生的学习体验、师生互动过程等教与学过程的完整系统在线实现。MOOCs是一个改变学习方式的时代产物，受到全球各地的重视。国内教育部三个教指委（计算机类专业、软件工程专业、计算机课程）2013年底专门召开会议研讨MOOCs。我们建立了校内MOOCs平台并对学生开放，将其作为课堂外学习的有效补充，这样可以方便学生随时随地学习，或者进行预习和复习。我们尝试了结合图像处理技术的MOOCs，探索创新教学模式与方法，稳步提高教学质量。
2.3 加强实践教学
图像处理技术可以广泛应用于数字电视、视频通话、宇宙探测、自然灾害预测、环境污染的监测、气象云图等应用领域，而教材一般只涉及到理论知识和算法，或者是对应用的简单介绍，对其设计实现介绍得很少，所以必须加强实践教学，将理论与实践结合起来，使理论指导实践，实践加强理论[4-5]。要求学生利用VC或者MATLAB进行实际程序设计，培养学生分析问题、解决问题的能力，具备图像处理系统的开发能力。
根据课程的教学要求设置了四个课外实验。①图像变换实验。要求对输入的图像，分别采用傅里叶变换、离散余弦变换、小波变换进行图像变换，分别给出变换前后的图像，并分析图像变换前后的视觉效果。②图像增强实验。将给定的图像进行增强处理，要求至少使用线性变换增强、对数变换增强、指数变换增强以及伪彩色增强处理，分析增强后的视觉效果。③图像编码实验。将给定的图像进行压缩处理，要求采用 Huffman编码方法，并计算压缩比。分析图像压缩后的视觉效果，并对图像压缩效果进行客观评价。④图像分割与边缘提取实验。分别利用边缘检测法、阈值分割法进行图像分割；分析图像分割后的视觉效果。学生完成所有实验后，我们安排了实验指导课，解决学生在实验中遇到的问题，进一步提高学生的算法设计能力和编程能力。
在课程教学中，我们还安排了三次专题讨论课，由教师指定具体题目，学生通过查阅相关文献，深入分析基本原理和方法，设计相应的算法，编程实现，并给出实验结果及分析，充分调动学生学习的积极性，提高学生利用理论知识解决实际问题的能力。三次专题讨论课分别是：
⑴ 数字图像表示及其处理专题讨论课。题目为：用VC或者Matlab实现常见图像文件格式的显示；常见的图像文件格式，以及用VC或者Matlab实现图像格式转换；给出国内外先进的图像处理系统软、硬件，名称、作用，以及先进性的体现。
⑵ 图像变换专题讨论课。题目为：给出小波变换常用的小波基的基本原理、具体应用，以及用VC或者Matlab的具体实现；给出小波变换、脊波变换、子波变换的基本原理、具体应用，用VC或者Matlab的具体实现；给出小波变换以及小波变换在图像处理中的具体应用，以及用VC或者Matlab的具体实现；给出快速傅里叶变换算法的具体内容，以及时间复杂度或者运行时间的分析。
⑶ 图像编码专题讨论课。题目为：给出小波变换图像编码的基本思想与特点，编码中需要解决的问题，实验结果及分析；给出基于感兴趣区域的小波图像编码方法的基本思想，具体步骤，实验结果及分析；给出几种图像编码质量评价方法，具体实现，实验结果及分析；给出基于子波变换的图像编码基本思想与特点，具体步骤，实验结果及分析。
此外，鼓励学生积极参与本校教师主持的科研项目，如国家自然科学基金、863项目、科技支撑计划，以及北京市自然科学基金等项目。这些项目涉及到视音频检索、视音频理解、视音频处理、网络信息分析、文字处理、信息检索、网络行为分析、图像识别等研究方向。通过参与项目，系统地锻炼了学生的科研能力和思维创新能力，也为今后的科研工作打下了坚实基础。
2.4 改革考核评价方式
考核是对学生学习成果的检验，考核目标不仅要检验学生对课堂教学内容的掌握程度，而且要对提高学生发现问题、思考问题、解决问题的能力起到作用。为了避免出现平时不努力，考前突击的情况，我们对传统的考核方式进行了改革。本课程的考核由两部分组成：平时成绩（占30%）和期末考试成绩（70%）。将平时的上课出勤、作业、实验和专题讨论成绩列入平时成绩。在整个教学过程中，严格要求学生，使学生重视教学的各个环节。
图像法论文范文第5篇
古代汉语中的“图”本来是计议、谋划之意，后来演变为描绘刻画及其结果的意思。“像”本来是象，表示相似之意，后来发展成为肖像的意思。由此可见，“图像”有尽力描绘天地万物并与之相近的意思。这种不确定性和英语当中用image，icon，picture等不同的词语来表示图像概念有异曲同工之妙。我们认为图像是指相对于文字符号系统的各种图形和影像的总称。图像在人类社会的活动中占据重要地位。英国学者约翰·伯格在《观看的方式》中谈到了“观看先于语言”这一观点，认为在人类获取信息的方式中，“图像”的读取要优先于“语言文字”的方式。①《周易》云“设卦而观象”恐怕就是图像先于语言的真实记录吧。
图像虽然是古人“仰观俯察”的结果，但是它的弱点也很明显，就是图像很难完整地表达人类的思想和观念，于是有了文字的诞生。张怀瓘《文字论》：“文字者总而为言，若分而为义，则文者祖父，字者子孙。察其物形，得其文理，故谓之曰文。母子相生，孳乳寖多，因名之为字。题于竹帛，则目之曰书。文也者，其道焕焉。日月星辰，天之文也；五岳四渎，地之文也；城阙朝仪，人之文也。字之与书，理亦归一。因文为用，相须而成。名言诸无，宰制群有，何幽不贵，何远不经？可谓事简而应博。范围宇宙，分别阴阳，川原高下之可居，土壤沃瘠之可植，是以八荒籍焉。纪纲人伦，显明君父，尊严分别而爱敬尽礼，长幼班列而上下有序，是以大道行焉。阐典、坟之大猷，成国家之盛业者，莫近乎书。其后能者，加之以玄妙，故有翰墨之道生焉。世之贤达，莫不珍贵。”文字出现的最早纪录可以追溯到史前的刻画符号。对于这些符号的认识目前还没有定论，但是它们与文字有关是没有疑问的。换言之，图像是文字产生的基础，“察其物形，得其文理，故谓之曰文”，这里的“文”正有图案之意，起码中国文字来源于象形是没有问题的。中国从殷商时代已经出现了有系统的文字。在此之后，书体的演变也逐渐完成。正是在文字的基础上，由古人的能者“加之以玄妙”，才产生了书法艺术。这就涉及到了如何界定书法图像的问题。如果单纯从文字与图像的对应关系来看，书法图像的概念本身就出了问题。需要说明的是，书法图像虽然与文字有关，但是这种关系主要体现在文字的形体而不是内容上。这样一来，书法图像的概念就可以成立了。
书法的图像大致可以分成三类。首先是以书体为中心的图像，有基本书体与变体的区别。基本书体是书体的主要样式，可以分成古体与今体两种。古体就是隶书以前的形体，包括大篆、小篆、秦文字、六国文字等等。今体就是隶书以后的形体，包括楷书、行书、草书等等。两者之间有一个隶变的阶段。变体就是在基本书体基础上的风格变化。这里所说的变体更多是指在基本书体之下的主要风格类型，比如楷书当中的欧颜柳赵，比如宋代书法的苏、黄、米、蔡等等。在书体之上是章法布局。上文所说的书体图像更多是从单个形体角度而言，而书法作品一般是由多字所组成的。这就涉及到了章法问题，也就是不同文字形体的组合问题。在书体之下是点画和部件，也就是组成形体的基本结构。古人对于书体的点画图像非常重视，其中以楷书的“八法”最为典型，历代都有学者对此进行整理和研究。
其次是以笔法为中心的图像。笔法指的是几种最为基础的用笔方式：如篆书的篆引笔法，这种笔法的基本要求是中锋用笔，具有较强的图案化特征。如隶书的蚕头雁尾笔法，这种笔法以直接书写为主，是在解散篆书笔法基础上略加修饰的结果。它的写法并不复杂，但是具有很强的装饰意味。再如楷书的往复笔法，这种笔法的书写比较复杂，书写过程中的起笔和收笔有明确的走向和形状，以“无往不复，无垂不缩”为要点。在笔法之上是书法的师承系统。魏晋以后的书法史对于笔法的师承非常重视。在《法书要录》当中就收录有历法传授的谱系。这个谱系未必可靠，但是他所反映的传授观念却是真实的。在笔法之下是技巧系统，这个系统既包括基本的笔墨技巧，比如中锋、侧锋等等，也包括了不同的技法派系，比如碑学与帖学的笔法区别，内擫与外拓的区别等等。
第三是以拓印为中心的图像。由于技术条件的限制，古代书法作品的复制成为一个难题，尤其是经典书法作品的复制。拓印是中国古代书法复制的主要方法。就是以宣纸和墨汁为材料，将金石及其他质地上的文字遗迹复制下来。这种方法所复制的是书法作品的原作，具有很强的准确性和真实性。但是由于直接捶拓的原因，复制的数量往往不多。在拓印之上是刻帖，也就是将古代书法的优秀作品通过翻刻的方式拓印。就古代的科技水平而言，这是最好的集中而且批量复制书法图像的方式。在拓印之下是临摹，临就是用对照的方式来复制作品，它虽然可以批量生产，但是复制的准确率不高。摹就是采用双钩等方式来复制，它的问题是产量稀少，不利流传。
二、书法图像研究的传统
由上文可见，中国古代的书法图像内容丰富，具有很强的系统性，因此古代的书法图像研究也自成系统，主要包括如下几个方面：第一，文字学的传统。这个传统可以追溯到先秦的字书当中去，但是真正作为学术研究是从汉代许慎的《说文解字》开始的。《说文》所研究的是以小篆为主体的古文字。文字学在古代被称为小学，属于经学的一部分，因此古代的文字学研究非常发达，历代都有文字学著作产生。在古文字的研究中，除了《说文》系统的著作之外，还有研究古文奇字的著作，比如郭忠恕的《汗简》、夏竦的《古文四声韵》等。在今文字的研究中，也出现了一系列的著作，比如顾野王的《玉篇》、洪适《隶释》、顾蔼吉的《隶辨》等等。与此同时，也出现了同时研究古今书体的著作，比如张怀瓘以《书断》为代表的一系列著作，这部分的研究大都被近代以来的文字学著作所吸收，唐兰《中国文字学》中就大量引用张怀瓘在字体研究方面的成果。文字学主要研究的是文字的形体，因此它对图像的重视程度是很高的。就《说文》的系统而言，就有不同版本的区别，而区别的关键就在于文字结构的异同与书写技艺的高下。
第二，金石学传统。金石学滥觞于汉唐，鼎盛于宋清。宋代刘敞的《先秦古器记》、欧阳修的《集古录》开金石学著作的先河。之后的赵明诚等人屡有续作，形成了金石学研究的高峰。清代学者在金石研究上着力最多，成果也最显著。需要指出的是，金石学的发展与书法图像的研究关系密切。王昶《金石萃编》序云：“为金石之学者，非独字画之工，使人临摹把玩而不厌也。迹其囊括包举，糜所不备，凡经史小学、暨于山经地志、丛书别集，皆当参稽荟萃，覈其异同，而审详略。”②王昶指出从事金石学研究，“非独字画之工，使人临摹把玩而不厌也”，但是对于文字书法的欣赏确是历代学者投身金石学的简单动机。上文所提到的文字学著作，比如《隶释》等，正是金石学研究推动的结果。不仅如此，唐宋帖学的复制技术，尤其是拓印技术在很大程度上启发了金石学家，导致拓片在金石学研究中的广泛使用。大量古代器物与文字的图像资料正是通过金石学才得以保存下来。就一定意义而言，金石学主要是拓片的研究而非原器物的研究。由于金石学对于北朝文字与书法的重视与研究，使得后人得以了解以王羲之为典型之外的魏晋书法的另一种面貌。于是从金石学当中又发展出了碑学。从这个角度来说，书法研究当中的帖学与碑学都可以看成是金石学的一部分。金石学对书法图像的重视远高于古代其他学问。可以说，正是由于金石学的原因，许多古代书法图像才得以保存下来。
第三，史学传统。史学是中国传统学术当中最为发达的一个分支，书法图像研究不可能不受到它的影响。对于书法图像研究来说，这个传统有两点值得重视，其一是文献学的传统，主要表现在对书画作品的著录上。例如，就书法作品而言，在《法书要录》当中保存了大量有关唐以前作品的流传信息。这些信息直到今天都对书法图像的研究具有重要参考价值。书法作品的著录之作历代都有，比如宋代的《宣和书谱》、明代的《钤山堂书画记》《珊瑚网》、清代的《石渠宝笈》等等。古代书法的著录因为技术原因，不可能复制作品的图像，但是他对作品的文字、印章甚至材料、尺寸的记录，在一定程度上具有图像的功能。这个书法著录的传统一直延续下来，为书法图像研究提供了一个可靠的线索。其二是考证的传统。中国古代的经学发达，因此就出现了对经学重要著作的文字与辞章的考证。这一学问在汉代之后持续不衰，而以清代为最盛。考证所重视的是基本的证据和论证的严密，所谓“无征不信”“孤证不立”。在金石学研究中，这个传统得到了广泛的应用。在对金石文字材料的来源与价值判断上，考证的效果明显。这里之所以提到考证的传统，一方面是由于对于书法图像的研究具有直接的作用，另一方面是由于考证的学术价值。有一些考证可能与书法图像本身关系不大，但是它为书法图像研究提供了坚实的基础，例如对书家生卒的考证就是如此。
由此可见，在近代以前的中国已经形成了一个书法图像研究的传统。这个传统既有对书法图像的数据与流传的著录，也有对图像本身的研究，更有对图像背景与价值的判断。中国古代的书法图像研究传统可能并不是一个清晰的传统，但却是一个确定无疑的传统。
三、与图像学的比较
中国古代书法图像研究自有传统，应该说，当代书法图像研究基本上继承了这种格局。上文指出，古代书法图像研究的传统并不清晰，也没有明确的方法论。有鉴于此，当代学者在书法图像研究中引入了西方的图像学研究方法。图像学是从西方尤其是英美发展起来的有关图像研究的艺术史研究方法。帕诺夫斯基在《视觉艺术的意义》中指出：“图像研究乃是艺术史的一个枝干，主要并不针对形式，而在于探讨艺术作品的主题或含义。”③图像学的研究者有一种学术愿望，希望在没有辅助的情况下，仅仅通过图像也可以对艺术史乃至人类历史展开研究。这种愿望的产生一部分是由于图像与人类社会的关系所决定，另一部分也与图像学者对于当时艺术史研究过分重视形式的否定有关。
帕诺夫斯基在《视觉艺术的意义》一书中认为对艺术作品的解释分三个层次：第一层次是前图像志描述，解释的对象是图像的自然题材；第二层次是图像志分析，发现和解释图像的传统意义，即作品的特定主题的解释；第三层次是图像的象征意义。目的是为了发现和解释艺术图像的象征意义，揭示图像在各个文化体系和各个文明中的形成、变化及其所表现或暗示出来的思想观念。对于帕诺夫斯基的图像学定义，另一位重要的图像学家贡布里希有不同的看法，他认为帕氏代表了艺术史研究中的德国传统，这一传统受到了黑格尔哲学的影响，喜欢使用时代精神和民族精神等概念，宣称一个时代的所有具体显示即它的哲学、艺术、社会结构等等都是一种本质、一种同一精神的表现。贡布里希不赞同这样的研究方法，他认为图像学的主要任务应该是重建艺术家本来的创作方案，以此寻找作品的本义。为了科学地解释作品的“本义”，贡布里希主张要充分研究作品主题的初始背景、环境资料、传统惯例以及作者的真实意图。④由此可见，就图像学研究内部而言，他们对于图像研究的宗旨和方法的认识也并不一致。
我们可以将图像学的方法与传统书法图像研究做一个比较。我们这里所采用的是帕氏的基本理论。根据图像学的原则，首先将书法的形式研究排除在外，然后进行主题的研究。上文已经对书法图像进行了分类，这里就根据这个分类加以讨论。首先来看书体研究。书体的自然题材就是他的字形来源以及结构特征，例如《说文》当中所提到的文字创立时的“远取诸物，近取诸身”，例如“六书”当中造字之法与用字之法的关系，例如楷书当中的“八法”与永字的关系问题等等。书体的特定含义就是书体所具有的独特的演变过程和形体特点，比如隶变是古今文字形体演变的分水岭，但是对于隶变的概念和具体时间却有不同的看法。书体的象征意义就是书体的价值与审美，比如孙过庭《书谱》中所提到的“篆尚婉而通，隶欲精而密，草贵流而畅，章务简而便”，比如“八面”“九宫”等等。其次来看笔法研究。笔法的自然题材就是毛笔的形制与笔法的关系，即《九势》所谓“惟笔软则奇怪生焉”。这其中既包括执笔的方法，也包括用笔的方法。笔锋的正侧起收顿挫都会形成不同的笔法形态。笔法的特定含义就是在书法史上所形成的具体的笔法传统，比如古体与今体、正体与草书、王体与颜体、帖学与碑学的区别等等。笔法的象征意义就是笔法所具有的历史、文化、美学价值，比如“晋尚韵、唐尚法、宋尚意”“颜筋柳骨”“心正则笔正”等等。第三是拓印研究。拓印的自然题材就是研究拓印的对象与效果之间的关系。在碑学研究当中，学者们对于版本的研究，不仅重视每一个字每一笔画的细微区别，而且注意不同拓本在时间、纸张、墨色甚至石花上的区别。拓印的特定含义就是研究复制过程当中所产生的变化及其价值。比如对于王羲之的书法，古人通过不同的方式进行拓印，既有临摹本，也有翻刻本。不同的拓印手段和方式产生了不同的效果。有时刻本的重要性反超摹本，比如清人对于定武兰亭的重视，等等。拓印的象征意义就是研究复制的作品所具有的文化和历史价值。比如拓片所具有“金石气”“篆籀气”等等。
由上述可见，在图像学研究中，书法图像的自然题材研究很像以文字学为代表的书体研究，书法图像的特定含义研究很像以金石学和史学为代表的书法史研究，而书法的象征意义研究又和书法理论研究很相似。并且，上文已经指出，图像学产生的基础之一就是对形式研究的排斥，而在当代书法研究当中，形式研究又是一个薄弱环节。这样一来，书法图像学研究就与书法研究相当接近了。帕诺夫斯基《造型艺术的意义》：“因此之故，我以为图像学乃是转为诠释性质的图像研究，且因而成为艺术学的一分子，而不仅止限于统计调查的初步角色。不过，可想而知地会有些危险，就是图像学不似人像学之于人种学，反而变成占星学之于天体制图学的关系。”⑤对于书法图像学与书法研究来说，确实存在如何区分领域的问题。图像学的根本乃在于主题的研究，而主题的研究是需要各种学科与知识手段来支持的，而这也正是书法史研究所面临的问题。
四、转化与更新
美国学者威廉·米歇尔注意到，在理查·罗蒂关于17—19世纪的哲学转向观念、词语之后，当代哲学继续转向“图像”⑥，贡布里希在《象征的图像》一文中首次将图像与语言相比拟，从哲学的角度探讨图像象征符号作为人类思想传播工具的意义。⑦由于科学技术的发展，图像在现代社会生活中的重要性显著增加。应该说，当代书法研究对于图像的重视与这种“图像转向”有很大的关系。在这种情况下，当代书法图像研究的走向值得关注。
当代书法图像研究的问题在于，一方面，来源于西方学术传统中的图像学概念被滥用。上文已经指出，图像学所研究的是艺术品的主题而非形式，因此图像学的概念应该谨慎使用。实际上，当代书法研究当中，图像学概念的使用已相当常见。令人惊异的是，往往在使用图像学概念的论著中，我们看到的并不是主题而是形式的研究。更有甚者，在文章或者书里加了几幅插图也算是图像学研究了。与其盲目使用图像学概念，不如回到图像研究概念，做相对合理的研究。另一方面，与图像学关注主题研究相比，当代书法研究当中更为缺乏的是书法图像的形式研究。除了少数的几本著作—如邱振中的《书法的形态与阐释》之外，还没有更多的人参与到书法图像的形式研究中来。换句话说，对当代书法图像研究来讲，也许形式研究的迫切性超过了主题研究。事实上，中国书法图像研究并不缺乏主题研究的传统。正如上文所指出的那样，古代书法图像研究中的史学和金石学传统都很重视对主题和意义的研究。欧阳修在《集古录》当中就谈到了北朝书法的价值问题，并且对无名书家在书法史上地位的缺失表示了遗憾。
当代书法图像研究所面临的问题，其实与图像学本身所面临的问题相似。上文已经指出，贡布里希对于帕诺夫斯基的图像学研究提出了批评，这种批评除了哲学观念的差别之外，主要还是与图像学过分执著于主题研究有关。我们必须承认图像学研究所取得的成就，但是也应该看到他对于艺术形式研究的矫枉过正。贡布里希认为要在充分研究作品主题的初始背景、环境资料、传统惯例以及作者的真实意图的基础上展开研究。这种认识其实是对广为流行的帕氏图像学的一种修正和补充。这种修正也许对当代书法图像研究有所启发。综观贡布里希的研究，在重视图像的基础上，充分吸收了社会学、心理学、考古学及其他学科的研究成果，既有像对于特洛伊木马这一主题的深入研究，也有像对于设计形式“秩序感”的细致考察。从一般研究的方法和著述体例来看，他的研究与其他艺术史研究并无太大差异。这就表明，书法图像研究，也包括书法研究，真正值得重视的是研究的深度与广度，而不是名词与概念的使用。这差不多就回到了传统艺术史研究的道路上来了。我们以兰亭论辨为例再作说明。发生在20世纪60至70年代的兰亭论辨是集合了文字学、金石学、历史学、碑学、帖学及其他学科的重要学术史范本。因为它的研究是以《兰亭序》的真伪为主要论题，因此我们也可以把它看成是书法的图像研究。兰亭论辨过程中，不仅有图像主题的考察，例如郭沫若对于“隶书笔意”的坚持和高二适对此的反驳，也有图像形式的分析，例如研究者对具体书法形体结构的排列。可以说，兰亭论辨是古代书法图像研究传统的一次集中体现，虽然其中不免有偏见与谬误，但是它所展现的方法以及研究的较高水平确实可为后来者借鉴。
当代的学术研究已经出现了多学科广泛交汇的研究现状，书法研究当然也不会例外。从上文的分析来看，中国书法本来有一个稍显模糊的书法图像研究的传统，而这个传统之所以模糊，正是由于它是古代不同学术领域交叉的结果。这种模糊性在现代学科体系建立之前也许并无意义。在书法学科已经建立的今天，这种模糊性反而值得重视。就书法图像而言，无论是主题研究还是形式研究，它的进展都离不开传统的支持。另一方面，如何在接续研究传统的基础上，界定书法图像研究以及书法研究的范围，保持书法研究的独特性，也是一个值得关注的问题。
注释：
①【英】约翰·伯格《观看的方式》，麦田出版社2009年版。
②【清】王昶《金石萃编·序》，陕西人民美术出版社1990年版。
③【美】帕诺夫斯基《造型艺术的意义》第31页，远流出版事业股份有限公司1996年版。
④【英】贡布里希《象征的图像》导言，上海书画出版社1990年版。
⑤【美】帕诺夫斯基《造型艺术的意义》第37页。
