古代壁畫的語義檢索技術(shù)及應用研究.pdf

1、以敦煌為代表的古代壁畫歷經(jīng)千年，內(nèi)容涵蓋宗教、歷史、地理、藝術(shù)、風俗、服飾等諸多領(lǐng)域，是一個巨大的圖像資料庫。由于其本身具有很強的多元性和綜合性，成為各領(lǐng)域研究的重要資料來源。隨著壁畫資料的數(shù)字化，壁畫資料的計算機檢索利用成為可能。由于古代壁畫內(nèi)容豐富、構(gòu)成復雜，而目前的檢索技術(shù)缺乏對壁畫圖像繪畫特性的體現(xiàn)，因此難以滿足研究工作對檢索全面性和準確性的要求。
　　 針對上述問題，本文深入研究了古代壁畫的內(nèi)容表達和度量，提出了基于主

2、題和基于場景的語義檢索技術(shù)用于壁畫資料的檢索，結(jié)合古代壁畫輔助研究和保護的應用驗證了本文方法的有效性。
　　 本文的主要研究工作包括以下幾個方面：
　　 (1)綜述和分析了圖像語義檢索技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀。目前檢索技術(shù)難以滿足壁畫檢索的需求，原因在于沒有考慮壁畫的構(gòu)圖學特征，而且缺乏對復雜內(nèi)容語義的處理能力。同時，面向古代壁畫檢索及應用的研究，還對文本信息檢索、圖像修復等相關(guān)研究進行了綜述。
　　 (2)研究了古代壁

3、畫圖像的內(nèi)容表達和度量問題。由于目前的檢索方法不能很好地表達壁畫內(nèi)容的布局信息，本文首次根據(jù)壁畫的構(gòu)圖學特征，對壁畫內(nèi)容的位置、語義及內(nèi)容間的關(guān)聯(lián)關(guān)系進行了分析，提出了融合構(gòu)圖和語義的相關(guān)度模型，用構(gòu)圖顯著度、語義相關(guān)度和主題相關(guān)度三個指標描述壁畫內(nèi)容與檢索意圖的符合程度，實現(xiàn)了壁畫內(nèi)容相關(guān)度的量化度量。
　　 (3)研究了兩類古代壁畫圖像的語義檢索，提出了基于主題的檢索和基于場景語義的檢索算法。其中，基于主題的檢索采用查詢擴展

4、的方法，通過內(nèi)容間的語義相關(guān)關(guān)系和主題相關(guān)關(guān)系對檢索進行優(yōu)化。然后，通過相關(guān)度排序，獲得檢索結(jié)果?；趫鼍罢Z義的檢索結(jié)合領(lǐng)域知識的本體表達，將場景語義轉(zhuǎn)化為檢索意圖，引入編碼和索引的方法，實現(xiàn)了場景的快速識別和提取，得到按相關(guān)度排序的壁畫場景。
　　 (4)實現(xiàn)了語義檢索技術(shù)在古代壁畫輔助研究與保護中的應用。將語義檢索技術(shù)用于輔助古代壁畫的類型學研究，實現(xiàn)了基于語義檢索的古代壁畫整理，減少了人工方法造成重要資料遺漏的問題，提高了