唐卡领域知识库及图像修复系统

所属科学技术领域： - 计算机应用技术 - 主要计算机信息管理系统 - 数字图像处理 - 计算机视觉

主要科技内容： 1. 设计并实现了唐卡图像资源库、数据库和知识库，为唐卡图像的检索和修复等提供了基础； 2. 梳理并系列化处理唐卡领域知识，构建了领域本体，实现了唐卡图像中对象之间的关联关系抽取和形式化定义、语义关联等，为基于语义的图像检索和修复提供了依据； 3. 提出并设计了各种图像破损区域分割算法，各类分割算法为唐卡的有效修复提供了有力的支撑； 4. 设计并实现了具有任意对称形式的唐卡图像破损区域的修复，解决了充分利用图像本身信息进行破损区域修复的一些问题。 5. 构架并实现了结合领域知识的唐卡图像修复模型，为基于相似检索的破损唐卡图像修复提供了一种新方法和解决思路。

技术经济指标： 1. 唐卡是中国现存的一种活态文化，是千百年来藏民族在社会、历史和文化发展中积累的重要非物质文化遗产。将唐卡数字图像的元数据、原始像元信息、视觉特征、图像对象、领域知识内容描述等，纳入统一框架以实现唐卡图像的记录、保存和永续利用，极具社会意义、学术研究意义和应用价值。 2. 通过收集、整理和归纳，对主要的23类10000多幅唐卡图像进行了预处理，针对不同类别分别研究和确定其属性和属性值，构建了唐卡图像的资源库和数据库系统，实现了基于关键词、视觉特征的唐卡图像检索。 3. 对唐卡中蕴含的知识进行了体系化、结构化、数字化、规范化描述，构建了3000余幅图像的唐卡领域本体库，实现了关键概念与概念间关系的形式化表示、语义检索及关系推理。 4. 通过对唐卡图像破损区域探测与分割方法的研究，大量实验表明，没有统一的方法解决所有的分割问题，必须面向具体对象，所提出的不同分割方法具有较强的可行性和较广的应用普适性。 5. 项目针对唐卡图像提出的各种修复方法，可以解决部分破损唐卡的数字修复，修旧如旧，适合观赏、学习、研究和检索等实际需要。

促进行业科技进步作用及应用推广情况： 以两个国家自然基金项目为依托，通过研究，在方法、算法、技术创新等方面，发表学术论文40余篇，其中SCI/EI检索30余篇；获得授权发明专利5项、登记软件著作权7项；在相关方向上培养年轻教师5名，培养博士研究生3名，硕士研究生10名。开发的“唐卡领域知识库及图像修复系统”在甘肃、青海等地已经拥有了应用群体，产生的经济效益逾200万元。该类软件受到了广大用户的高度认可和一致好评。今后，“唐卡领域知识库和图像修复系统”将会在唐卡绘画教学、寺院和博物馆等场合的数字化展示等应用领域发挥重要的支撑作用。

所属科学技术领域： 计算机应用技术，主要计算机信息管理系统、数字图像处理、计算机视觉等。 主要科技内容： (1)设计并实现了唐卡图像资源库、数据库和知识库，为唐卡图像的检索和修复等提供了基础； (2)梳理并系列化处理唐卡领域知识，构建了领域本体，实现了唐卡图像中对象之间的关联关系抽取和形式化定义、语义关联等，为基于语义的图像检索和修复提供了依据； (3)提出并设计了各种图像破损区域分割算法，各类分割算法为唐卡的有效修复提供了有力的支撑； (4)设计并实现了具有任意对称形式的唐卡图像破损区域的修复，解决了充分利用图像本身信息进行破损区域修复的一些问题。 (5)构架并实现了结合领域知识的唐卡图像修复模型，为基于相似检索的破损唐卡图像修复提供了一种新方法和解决思路。 技术经济指标： (1)唐卡是中国现存的一种活态文化，是千百年来藏民族在社会、历史和文化发展中积累的重要非物质文化遗产。将唐卡数字图像的元数据、原始像元信息、视觉特征、图像对象、领域知识内容描述等，纳入统一框架以实现唐卡图像的记录、保存和永续利用，极具社会意义、学术研究意义和应用价值。 (2)通过收集、整理和归纳，对主要的23类10000多幅唐卡图像进行了预处理，针对不同类别分别研究和确定其属性和属性值，构建了唐卡图像的资源库和数据库系统，实现了基于关键词、视觉特征的唐卡图像检索。 (3)对唐卡中蕴含的知识进行了体系化、结构化、数字化、规范化描述，构建了3000余幅图像的唐卡领域本体库，实现了关键概念与概念间关系的形式化表示、语义检索及关系推理。 (4)通过对唐卡图像破损区域探测与分割方法的研究，大量实验表明，没有统一的方法解决所有的分割问题，必须面向具体对象，所提出的不同分割方法具有较强的可行性和较广的应用普适性。 (5)项目针对唐卡图像提出的各种修复方法，可以解决部分破损唐卡的数字修复，修旧如旧，适合观赏、学习、研究和检索等实际需要。 促进行业科技进步作用及应用推广情况以两个国家自然基金项目为依托，通过研究，在方法、算法、技术创新等方面，发表学术论文40余篇，其中SCI/EI检索30余篇；获得授权发明专利5项、登记软件著作权7项；在相关方向上培养年轻教师5名，培养博士研究生3名，硕士研究生10名。开发的“唐卡领域知识库及图像修复系统”在甘肃、青海等地已经拥有了应用群体，产生的经济效益逾200万元。该类软件受到了广大用户的高度认可和一致好评。今后，“唐卡领域知识库和图像修复系统”将会在唐卡绘画教学、寺院和博物馆等场合的数字化展示等应用领域发挥重要的支撑作用。