古代壁畫的語義檢索技術(shù)及應(yīng)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(fēng)俗、服飾等諸多領(lǐng)域，是一個(gè)巨大的圖像資料庫(kù)。由于其本身具有很強(qiáng)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(jì)算機(jī)檢索利用成為可能。由于古代壁畫內(nèi)容豐富、構(gòu)成復(fù)雜，而目前的檢索技術(shù)缺乏對(duì)壁畫圖像繪畫特性的體現(xiàn)，因此難以滿足研究工作對(duì)檢索全面性和準(zhǔn)確性的要求。
　　 針對(duì)上述問題，本文深入研究了古代壁畫的內(nèi)容表達(dá)和度量，提出了基于主

2、題和基于場(chǎng)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(hù)的應(yīng)用驗(yàn)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(gè)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(xué)特征，而且缺乏對(duì)復(fù)雜內(nèi)容語義的處理能力。同時(shí)，面向古代壁畫檢索及應(yīng)用的研究，還對(duì)文本信息檢索、圖像修復(fù)等相關(guān)研究進(jìn)行了綜述。
　　 (2)研究了古代壁

3、畫圖像的內(nèi)容表達(dá)和度量問題。由于目前的檢索方法不能很好地表達(dá)壁畫內(nèi)容的布局信息，本文首次根據(jù)壁畫的構(gòu)圖學(xué)特征，對(duì)壁畫內(nèi)容的位置、語義及內(nèi)容間的關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)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(gè)指標(biāo)描述壁畫內(nèi)容與檢索意圖的符合程度，實(shí)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(chǎng)景語義的檢索算法。其中，基于主題的檢索采用查詢擴(kuò)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(duì)檢索進(jìn)行優(yōu)化。然后，通過相關(guān)度排序，獲得檢索結(jié)果?；趫?chǎng)景語義的檢索結(jié)合領(lǐng)域知識(shí)的本體表達(dá)，將場(chǎng)景語義轉(zhuǎn)化為檢索意圖，引入編碼和索引的方法，實(shí)現(xiàn)了場(chǎng)景的快速識(shí)別和提取，得到按相關(guān)度排序的壁畫場(chǎng)景。
　　 (4)實(shí)現(xiàn)了語義檢索技術(shù)在古代壁畫輔助研究與保護(hù)中的應(yīng)用。將語義檢索技術(shù)用于輔助古代壁畫的類型學(xué)研究，實(shí)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