古代壁畫的語義檢索技術及應用研究.pdf

1、以敦煌為代表的古代壁畫歷經千年，內容涵蓋宗教、歷史、地理、藝術、風俗、服飾等諸多領域，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。由于古代壁畫內容豐富、構成復雜，而目前的檢索技術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用于壁畫資料的檢索，結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的發(fā)展和現(xiàn)狀。目前檢索技術難以滿足壁畫檢索的需求，原因在于沒有考慮壁畫的構圖學特征，而且缺乏對復雜內容語義的處理能力。同時，面向古代壁畫檢索及應用的研究，還對文本信息檢索、圖像修復等相關研究進行了綜述。
　　 (2)研究了古代壁

3、畫圖像的內容表達和度量問題。由于目前的檢索方法不能很好地表達壁畫內容的布局信息，本文首次根據壁畫的構圖學特征，對壁畫內容的位置、語義及內容間的關聯(lián)關系進行了分析，提出了融合構圖和語義的相關度模型，用構圖顯著度、語義相關度和主題相關度三個指標描述壁畫內容與檢索意圖的符合程度，實現(xiàn)了壁畫內容相關度的量化度量。
　　 (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，通過內容間的語義相關關系和主題相關關系對檢索進行優(yōu)化。然后，通過相關度排序，獲得檢索結果?；趫鼍罢Z義的檢索結合領域知識的本體表達，將場景語義轉化為檢索意圖，引入編碼和索引的方法，實現(xiàn)了場景的快速識別和提取，得到按相關度排序的壁畫場景。
　　 (4)實現(xiàn)了語義檢索技術在古代壁畫輔助研究與保護中的應用。將語義檢索技術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